Реферат по предмету "Промышленность, производство"

Узнать цену реферата по вашей теме


Технология автоматической сварки под флюсом

СОДЕРЖАНИЕ
 
Введение
1 Сущность и особенности сварки под флюсом
2 Оборудование для сварки под флюсом
3 Материалы для сварки под флюсом
4Технология сварки под флюсом
5 Техника безопасности при дуговой сварке
Заключение
Приложение (рисунки, схемы, таблицы)

ВВЕДЕНИЕ
Создание промышленного способа автоматической сварки под флюсом ивнедрение его в производство в нашей стране неразрывно связано с именем ГерояСоциалистического Труда академика Е.О. Патона. Им лично и руководимым имколлективом сотрудников Института электросварки Академии наук Украинской ССРпроделана огромная работа по изучению, развитию и промышленному внедрениюавтоматической сварки под флюсом. В результате многолетней упорной работыколлектива Института создана технология сварки под флюсом, разработаны составыи методы производства флюсов, созданы оригинальные конструкции автоматов, врезультате чего наша страна далеко опередила другие страны в разработке иосвоении этого важнейшего технологического процесса и в этой области занимаетсейчас ведущее положение в мировой технике. В развитии способа автоматическойсварки под флюсом деятельное участие принимали и принимают коллективы многихзаводов, исследовательских институтов и лабораторий нашей страны.

1 Сущность и особенности сварки под флюсом
 
При сварке под флюсом сварочная дуга между концом электрода иизделием горит под слоем сыпучего вещества, называемого флюсом.
Под действием тепла дуги расплавляются электродная проволока иосновной металл, а также часть флюса в зоне сварки образуется полость,заполненная парами металла, флюса и газами. Газовая полость ограничена в верхнейчасти оболочкой расплавленного флюса. Расплавленный флюс, окружая газовуюполость, защищает дугу и расплавленный металл в зоне сварки от вредноговоздействия окружающей среды, осуществляет металлургическую обработку металла всварочной ванне. По мере удаления сварочной дуги расплавленный флюс,прореагировавший с расплавленным металлом, затвердевает, образуя на швешлаковую корку. После прекращения процесса сварки и охлаждения металла шлаковаякорка легко отделяется от металла шва. Не израсходованная часть флюсаспециальным пневматическим устройством собирается во флюсоаппарат ииспользуется в дальнейшем при сварке.
Области применения:
- Сварка в цеховых и монтажных условиях
- Сварка металлов от 1,5 до 150 мм и более;
- Сварка всех металлов и сплавов, разнородных металлов.
2 Оборудование для сварки под флюсом
Промышленность выпускает два типа аппаратов для дуговой сварки подфлюсом:
— с постоянной скоростью подачи электродной проволоки, независимой от напряжения на дуге (основанные на принципе саморегулированиясварочной дуги);
— аппараты с автоматическим регулированием напряжения на дуге изависимой от него скоростью подачи электродной проволоки (аппараты савторегулированием).
В сварочных головках с постоянной скоростью подачи при изменениидлины дугового промежутка восстановление режима происходит за счет временногоизменения скорости плавления электрода вследствие саморегулирования дуги. Приувеличении дугового промежутка (увеличение напряжения на дуге) уменьшается силасварочного тока, что приводит к уменьшению скорости плавления электрода.
Уменьшение длины дуги вызывает увеличение сварочного тока искорости плавления. В этом случае используют источники питания с жёсткойвольтамперной характеристикой.
В сварочных головках с автоматическим регулятором напряжения надуге нарушение длины дугового промежутка вызывает такое изменение скоростиподачи электродной проволоки (воздействуя на электродвигатель постоянноготока), при котором восстанавливается заданное напряжение на дуге. При этомиспользуют аппараты с падающей вольтампер ной характеристикой.
Аппараты этих двух типов отличаются и настройкой на заданный режимосновных параметров: сварочного тока и напряжения на дуге. На аппаратах спостоянной скоростью подачи заданное значение сварочного тока настраиваютподбором соответствующего значения скорости подачи электродной проволоки.Напряжение на дуге настраивают изменением крутизны внешней характеристикиисточника питания.
Необходимую скорость подачи электродной проволоки устанавливаютили сменными зубчатыми шестернями (ступенчатое регулирование), или изменениемчисла оборотов двигателя постоянного тока (плавное регулирование). Длярасширения пределов регулирования скорости подачи в последнее время — частоиспользуют плавно-ступенчатое регулирование (двигатель постоянного тока иредуктор со сменными шестернями).
На аппаратах с автоматическим регулятором напряжение на дугезадается и автоматически поддерживается постоянным во время сварки.
Заданное значение сварочного тока настраивают изменением крутизнывнешней характеристики источника питания.
Настройка других параметров режима сварки (скорости сварки, вылетаэлектрода, вы соты слоя флюса и др.) аналогична для аппаратов обоих типов иопределяется конструктивными особенностями конкретного аппарата.
3 Материалы для сварки под флюсом
Электродная проволока. Правильный выбор марки электроднойпроволоки для сварки — один из главных элементов разработки технологиимеханизированной сварки под флюсом. Химический состав электродной проволокиопределяет состав металла шва и, следовательно, его механические свойства.
Для сварки сталей предназначена проволока по ГОСТ 2246—70Проволока стальная сварочная». В соответствии с этим ГОСТом выпускаютнизкоуглеродистую, легированную и высоколегированную проволоку диаметром 0,3;0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 мм.Проволока поставляется в бухтах массой до 80 кг. На каждой бухте крепятметаллическую бирку с указанием завода-изготовителя, условного обозначенияпроволоки, номера партии и клейма технического контроля. По соглашению сторонпроволоку могут поставлять намотанной на катушки или кассеты. Транспортироватьи хранить про волоку следует в условиях, исключающих ее ржавление, загрязнениеи механическое повреждение. Если же поверхность проволоки загрязнена илипокрыта ржавчиной, то перед употреблением ее необходимо очистить. Проволокуочищают при намотке ее на кассеты в специальных станках, используя наждачныекруги. Для удаления масел используют керосин, уайт-спирит, бензин и др. Дляустранения влаги применяют термическую обработку: прокалку при температуре 100- 150 °С. ЦНИИТМАШ рекомендует обрабатывать проволоку в 20%-ном растворе сернойкислоты с последующей прокалкой при температуре 250 °С 2 — 2,5 ч. Необходимостьв обработке электродной проволоки перед сваркой отпадает, если использоватьомедненную проволоку.Для механизированной сварки под флюсом и по флюсуалюминия и его сплавов используют сварочную проволоку, выпускаемую по ГОСТ7871-75 «Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов». ГОСТ 16130-72«Проволока и прутки из меди и сплавов на медной основе сварочные» предъявляеттребования к проволоке для сварки меди и ее сплавов. Подготовка этих проволок ксварке во многом определяет качество сварного соединения. Как правило, подготовкаэтих проволок к сварке такая же, как и основного металла. Наилучшие результатыобеспечивает химическая обработка или электролитическое полирование.
Сварочные флюсы. Сварочный флюс — один из важнейших элементов,определяющих качество металла шва и условия протекания процесса сварки. Отсостава флюса зависят составы жидкого шлака и газовой атмосферы. Взаимодействиешлака с металлом обусловливает определенный химический состав металла шва. Отсостава металла шва зависят его структура, стойкость против образования трещин.Состав газовой атмосферы обусловливает устойчивость горения дуги, стойкостьпротив появления пор и количество выделяемых при сварке вредных газов.
Функции флюсов. Флюсы выполняют следующие функции: физическуюизоляцию сварочной ванны от атмосферы, стабилизацию дугового разряда,химическое взаимодействие с жидким металлом, легирование металла шва,формирование поверхности шва.
Лучшая изолирующая способность — у флюсов с плотным строениемчастиц мелкой грануляции. Однако при плотной укладке частиц флюса ухудшаетсяформирование поверхности шва. Достаточно эффективная защита сварочной ванны отатмосферного воздействия обеспечивается при определенной толщине слоя флюса.
4 Технология сварки под флюсом
При сварке под флюсом сварочная дуга между концом электрода иизделием горит под слоем сыпучего вещества, называемого флюсом.
Флюс насыпается слоем толщиной 50-60 мм; дуга утоплена в массефлюса и горит в жидкой среде расплавленного флюса, в газовом пузыре, образуемомгазами и парами, непрерывно создаваемыми дугой. При среднем насыпном весе флюсаоколо 1,5 г/см9 статическое давление слоя флюса на жидкий металл составляет 7-9г/см2. Этого незначительного давления, как показывает опыт, достаточно, чтобыустранить нежелательные механические воздействия дуги на ванну жидкого металла,разбрызгивание жидкого металла и нарушение формирования шва даже при оченьбольших токах.
В то время как при открытой дуге механическое воздействие цуги наванну жидкого металла делает практически невозможной сварку при силе тока выше500-600 а вследствие разбрызгивания металла и нарушения правильногоформирования шва, погружение дуги во флюс дало возможность увеличитьприменяемые токи в среднем до 1000-2000 а и максимально до 3000-4000 п. Такимобразом, появилась возможность при сварке под флюсом повысить сварочный ток в6-8 раз по сравнению с открытой дугой с сохранением высокого качества сварки иотличного формирования шва. Производительность сварки при этом растетзначительно быстрее увеличения тока, меняется самый характер образования шва.
Маломощная открытая дуга лишь незначительно расплавляет кромкишва, который образуется главным образом за счет расплавленного электродногометалла, заполняющего разделку кромок. Мощная закрытая дуга под флюсом глубокорасплавляет основной металл, позволяет уменьшить разделку кромок под сварку, ачасто и совсем обойтись без разделки. Снижается доля участия электродногометалла в образовании шва; в среднем наплавленный металл образуется на 2/3 засчет расплавления основного металла и лишь на х/3 за счет электродного металла.Производительность сварки, определяемая числом метров шва за час горения дуги,при сварке под флюсом значительно выше (до 10 раз), чем при сварке открытойдугой на одинаковых сварочных токах. Таким образом, производительность сваркипод флюсом возрастает как за счет увеличения сварочного тока, так и за счетлучшего его использования.
Возможность резкого увеличения силы сварочного тока составляетглавное, неоценимое преимущество сварки под флюсом. Заключение дуги в газовыйпузырь со стенками из жидкого флюса практически сводит к нулю потери металла наугар и разбрызгивание, суммарная величина которых не превышает 2% весарасплавленного электродного металла. Сварные швы получаются равномерного иочень высокого качества. Отсутствие потерь на угар и разбрызгивание иуменьшение доли электродного металла в образовании шва позволяют весьмазначительно экономить расход электродной проволоки. Лучшее использование токазаметно экономит расход электроэнергии. Так как дуга горит невидимо под толстымслоем флюса, не требуется защиты глаз работающих.
Применение для сварки под флюсом дуговых автоматов особыхосложнений не вызывает, дуга под флюсом обычно устойчивее открытой дуги.Переход на сварку под флюсом потребовал лишь увеличения сварочных токов исоответственного увеличения размеров и усиления конструкции автоматов. Сваркапод флюсом в большинстве случаев ведется на токе высоких плотностей, поэтомушироко применяются автоматы с постоянной скоростью подачи электроднойпроволоки.
В то время как при открытой дуге механическое воздействие дуги наванну жидкого металла делает практически невозможной сварку при силах тока выше400—500 а вследствие разбрызгивания металла и нарушения правильногоформирования шва, погружение дуги во флюс дало возможность в среднем увеличитьприменяемые токи до 1000—2000 а и максимально до 3000—4000 а.
Таким образом, появилась возможность повысить сварочный ток в 6—8раз по сравнению с открытой дугой, сохраняя высокое качество сварки и отличноеформирование шва. Производительность сварки при этом растёт значительно быстрееувеличения тока, меняется самый характер образования шва.
Маломощная открытая дуга лишь незначительно расплавляет кромкишва, который образуется главным образом за счёт расплавленного электродногометалла, заполняющего разделку кромок. Мощная закрытая дуга под флюсом глубокорасплавляет основной металл, позволяет уменьшить разделку кромок под сварку, ачасто и совсем обойтись без разделки. Снижается доля участия электродногометалла в образовании шва, в среднем наплавленный металл образуется на 2/з засчёт расплавления основного металла и лишь на 7з за счёт электродного металла.Производительность сварки, определяемая числом метров шва за час горения дугидля сварки под флюсом, значительно выше, чем для открытой дуги при одинаковыхсварочных токах. Таким образом, при сварке под флюсом производительностьвозрастает как за счёт увеличения сварочного тока, так и за счёт лучшего егоиспользования. Наблюдается повышение производительности, отнесённое ко временигорения дуги, до 10—20 раз, против сварки открытой дугой.
Возможность резкого увеличения силы сварочного тока составляетглавное, неоценимое преимущество сварки под флюсом. Заключение дуги в газовыйпузырь со стенками из жидкого флюса практически сводит к нулю потери металла наугар и разбрызгивание, суммарная величина которых не превышает 2% от весарасплавленного электродного металла. Сварные швы получаются равномерного иочень высокого качества. Отсутствие потерь на угар и разбрызгивание и уменьшениедоли электродного металла в образовании шва даёт весьма значительную экономию врасходе электродной проволоки. Лучшее использование тока даёт заметную экономиюрасхода электроэнергии, кроме того, не требуется защиты глаз работающих, таккак дуга горит невидимо под толстым слоем флюса. Уменьшается необходимость вспециальной вентиляции помещения, так как обычные флюсы дают незначительноевыделение газов и почти не образуют дыма.
Техника автоматической сварки под флюсом
Перед началом автоматической сварки под флюсом следует проверитьчистоту кромок и правильность их сборки и направления электрода по оси шва.Металл повышенной толщины сваривают многопроходными швами с необходимымсмещением электрода с оси шва. Перед наложением последующего шва поверхностьпредыдущего тщательно зачищают от шлака и осматривают с целью выявления наличияв нем наружных дефектов. В начале автоматической сварки под флюсом, когдаосновной металл еще не прогрелся, глубина его проплавления уменьшена, в связи счем эту часть шва обычно выводят на входную планку. По окончании сварки в местекратера образуется ослабленный шов, поэтому процесс сварки заканчивают навыводной планке. Входную и выводную планки шириной до 150 мм и длиной (взависимости от режима и толщины металла) до 250 мм закрепляют на прихватках доначала сварки. После сварки под флюсом планки удаляют.
При автоматической сварке стыковых соединений под флюсом на весу,практически сложно получить шов с проваром по всей длине стыка из-за вытеканияв зазор между кромками расплавленного металла и флюса и, как результат, —образования прожогов. Для предупреждения этого применяют различные приемы,способствующие формированию корня шва. Сварку односторонних швов можновыполнять по предварительной ручной подварке, если невозможна автоматическаясварка. Односторонняя сварка под флюсом на остающейся стальной подкладкевозможна в тех случаях, когда допустимо ее применение с эксплуатационной точкизрения.

5 Техникабезопасности при дуговой сварке
 
При выполнении работ по дуговой сварке на человека воздействуютвредные газы и испарения, облучение сварочной дугой, опасность пораженияэлектрическим током.
При работе с электрической дугой возникают летучие соединения(сварочная пыль). В состав такой пыли входят оксиды марганца, кремния, железа,хрома, фтористых соединений. Первое место среди них по вредному воздействиюзанимают хром и марганец. Кроме всего перечисленного воздух при сваркезагрязняется оксидами азота, углерода, фтористым водородом. Наряду скратковременным отравлением, которое проявляется в виде головокружения,головной боли, тошноты, рвоты, слабости, отравляющие вещества могутоткладываться в тканях организма человека вызывать хронические заболевания.
Больше всего воздух загрязняется при работе с покрытымиэлектродами. Меньше всего выделений при автоматических способах сварки.
Вредное воздействие сварочной дуги заключается в том, что онаявляется источником светового, инфракрасного и ультрафиолетового излучений.
Инфракрасное излучение при длительном действии вызывает помутнениехрусталиков глаз (катаракту), что может привести к ослаблению и потере зрения,тепловое действие этих лучей вызывает ожоги кожи.
Защита органов зрения и кожи лица при дуговой сваркеобеспечивается с помощью щитков, масок или специальных шлемов со светофильтрами.
Для того, чтобы защитить тело, необходимо работать в одежде изплотного брезента или аналогичного материала.
Световые лучи оказывают ослепляющее действие, так как их яркостьзначительно превышает допустимые нормы. Ультрафиолетовое излучение даже прикратковременном действии (в течение нескольких секунд) вызывает заболеваниеглаз, называемое электроофтальмией. Оно сопровождается острой болью, резью вглазах, слезотечением, спазмами век. Продолжительное действие ультрафиолетовогоизлучения приводит к ожогам кожи.
Чтобы избежать опасности поражения электрическим током необходимособлюдать ряд условий. В общем и целом безопасность обеспечивается:
1. Надежной изоляцией, применением защитных ограждений,автоблокировками, заземлением электрооборудования и его элементов, ограничениемнапряжения холостого хода источников питания (генераторов постоянного тока — до80 В, трансформаторов — до 90 В);
2. Индивидуальными средствами защиты (работа в сухой спецодежде ирукавицах, в ботинках без металлических шпилек и гвоздей);
3. Соблюдением условий труда (прекращение работы при дожде и сильномснегопаде, если отсутствуют укрытия; использование резинового коврика,резинового шлема и галош при работе внутри сосудов, а также переносной лампынапряжением не более 12 В; проведение ремонта электросварочного оборудования иаппаратуры специалистами-электриками).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Создание автоматической дугой сварки под флюсом являетсякрупнейшим достижением современной сварочной техники. Первоначальная идеяспособа сварки под флюсом принадлежит изобретателю способа дуговой сварки Н. Г.Славянову. В качестве флюса он применял дробленое оконное стекло.
Развитие автоматической сварки под флюсом изменило представление омасштабах и возможностях автоматизации процесса дуговой сварки. В рядепроизводств в настоящее время автоматическая сварка почти полностью вытесниларучную сварку.
Достоинства сварки под флюсом:
- Повышенная производительность;
- Минимальные потери электродного металла (не более 2%);
- Отсутствие брызг;
- Максимально надёжная защита зоны сварки;
- Минимальная чувствительность к образованию оксидов;
- Мелкочешуйчатая поверхность металла шва в связи с высокойстабильностью процесса горения дуги;
- Не требуется защитных приспособлений от светового излучения,поскольку дуга горит под слоем флюса;
- Низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показателимеханических свойств металла шва;
- Малые затраты на подготовку кадров;
- Отсутствует влияния субъективного фактора.
Недостатки сварки под флюсом:
- Трудозатраты с производством, хранением и подготовкой сварочныхфлюсов;
- Трудности корректировки положения дуги относительно кромоксвариваемого изделия;
- Неблагоприятное воздействие на оператора;
- Нет возможности выполнять сварку во всех пространственныхположениях без специального оборудования.

ПРИЛОЖЕНИЕ
 
/>
/>
/>
Рис.1: Голая электродная проволока 1 с катушки 2 подается в зонудуги автоматом 3. Впереди автомата из бункера 5 по трубке 4 на изделие подаетсяфлюс 8, остаток которого, не использованный при сварке, пневматическиотсасывается обратно в бункер по трубке 6. Расплавленная и затвердевшая частьобразует на шве толстую шлаковую корку 7.

/>
На рисунке 2 изображен продольный разрез зоны сварки под флюсом,где 1 — электрод, 2 — газовый пузырь, 3 — сыпучий флюс, 4 — ванна жидкогометалла
/>
Рисунок 3. Схема сварки под флюсом


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Доработать Узнать цену написания по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат My school 2
Реферат Кровная месть у народов Кавказа и в Осетии
Реферат Важнейшие принципы кадровой политики. Профессиональная мобильность
Реферат 1. Стандарты и рекомендуемая практика икао
Реферат Мифы и мифология ХХ века: традиция и современное восприятие
Реферат Review Annie Dunne By Sebastian Barry Essay
Реферат Система управления современным предприятием
Реферат Государственный строй Индии
Реферат Інформація про вітчизняних виробників та постачальників послуг у сфері енергоефективності, енергозбереження, відновлюваної енергетики та альтернативних видів палива в Автономній Республіці Крим
Реферат Современное состояние малого бизнеса в России
Реферат Вознаграждения работникам по МСФО
Реферат Выбор и оценка качества эффективности методов обработки женского жакета на подкладке, изготовленного в ателье высшего разряда
Реферат Сонет 61 Благословенні будьте, день і рік... з Книги пісень
Реферат Види інвестицій
Реферат Творчество Шекспира - вершина английского возрождения