`Міністерство освіти і науки України

Чернігівський професійний ліцей залізничного транспорту

№5

ДИПЛОМНА  РОБОТА

НА  ТЕМУ:  Зварювання кольорових металів і сплавів. Інструменти та прилади електрозварника. Основні види травматизму при зварюванні. Безпека праці.

Інноваційні технології.

   Студента групи  ЕЗ – 22

спеціальності  електрозварника ручного дугового зварювання

      Прізвище, ім’я, по-батькові                                                                                                   , 

Підпис  студента   _____________

Роботу  виконано_ _«         »                       2011 р.

Роботу  перевірено «__    _»______________2011р.

Оцінка: ______________________________________________

Викладач ____________________________________________

 
 
 

ЗМІСТ 
 

1. Вступ                                                                                                                                         3

2. Основна частина                                                                                                                                                   5

2.1. Зварювання міді                                                                                                               5

2.2. Зварювання латуні                                                                           ____                                  7

2.3. Зварювання бронзи             ______                                                                       ______9

2.4. Зварювання титану                                                              _ _    _             ______ ____ 10

3. Інструменти та прилади електрозварника                                                                 15

4. Основні види травматизму  при зварюванні                                                              18

5. Безпека праці                                                                                                                     22

6. Інноваційні технології                                                                                                      36

7. Список використаної  літератури                                                                                  38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  

1. Вступ

 

  Зварюванням називається процес отримання нероз'ємного з'єднання матеріалів шляхом місцевого, або загального, нагріву зварювальних кромок деталей до пластичного, або  розплавленого, стану. Зварювання може бути виконано з використанням або  без використання механічного стикування зварювальних деталей.

  Міцність  зварного з'єднання забезпечується атомними або молекулярними зв'язками. Важливе значення має при цьому  взаємна дифузія атомів речовини зварювальних матеріалів. Сучасна зварювальна  техніка распологає великим різновидом способів зварювання. Найбільше розповсюження отримало електродугове зварювання, при якому місцевий нагрів зварювальних кромок здійснюється теплом електричної дуги. Явище електродугового розряду вперше було відкрито у 1802 році російським вченим, професором фізики Пітербуржської медико-хірургічної академії Василієм Владимировичем Петровим. В своїй праці він не тільки описав явище електричної дуги, але й передбачив можливість використання тепла, виділеного дугою, для плавлення металів.

  Таким чином В.В. Петров першим вказав на можливість електричного плавлення металів. Однак  це відкриття не знайшло практичного  застосування та розвитку в умовах низького рівня техніки.

  У 1882 році талановитий російський винахідник Миколай Миколайович Бенардос розробив і запропонував практичний засіб використання електричної дуги для зварювання металів. По цьому засобу зварювання виконується електричною дугою збудженою між вугільним електродом і виробом. Де кілька пізніше, у 1882 році російський інженер - винахідник Н.Г.Славянов розробив спосіб зварювання за допомогою металевого електрода.Цей засіб в наш час широко використовується в зварювальному виробництві крім того, М.М.Бенардос і Н.Г.Славянов розробили також основні положення другого способу зварювання: з декількома електродами, в середовищі захисних газів, контактна зварка. В 1929 році інженер - винахідник Д.А. Дульчевський розробив засіб автоматичного дугового зварювання під шаром флюсу.

  У 1940 році цей спосіб був ретельно вивчений, розвинений і впроваджений в  
промисловості та будівництві.У цьому велика заслуга Інституту імені Е.О. Патона. Інститут розробив теорію автоматичного зварювання, флюси і автомати для зварювальних робіт. Велику роботу провів інститут по широкому впровадженню автоматичного зварювання в промисловості. Ця робота продовжується і в наш час і інститут має тісний зв'язок з багатьма галузями народного господарства в яких використовують зварювальні роботи.

  У період Вітчизняної війни і в  післявоєнні роки зварювання отримало велике  
використання в воєнній техніці, виробництві зброї та боєприпасів і відновлюючих  
роботах. Зварювання зайняло важливе місце в різних галузях промисловості і будівництві завдяки своїм перевагам, перед іншими засобами виробництва виробів, наприклад, клепкою, литвом, ковкою і т.д.

  Важливою  перевагою зварювання була можливість при виробництві виробу вибирати його найбільш раціональну конструкцію  і форму. Крім того, зварювання дозволяє економно використовувати метали і  значно зменшувати відходи промисловості. Зварювання знижує працеемність, так як потребує меншого об'єму робіт, ніж при клепці і литті.

  Виключаються  такі роботи, як розмітнє свердління отворів, складне формування. Особо відчутно зниження праце ємності при виробництві крупно габаритних виробів. Наприклад виробництво кожуха будівельної печі клепкою потребувало біля 170-200 днів. В наш час такий кожух збирають і зварюють за 70-75 днів.

  Заміна  литих корпусів і станин зварювально-літих формами штампозварених також дає ефективне зниження трудоємкості в заготовчих цехах і при послідуючій обробці. Це в свою чергу, знижує вартість виготовлення багатьох виробів.

  Зварні  з'єднання по міцності як правило  не уступають міцності того метала  
з якого вироблені вироби. Зварювальні конструкції застосовують при виробництві  
виробів, працюючих при знакоперемінних та динамічних навантажень, при високих температурах і тисках.

  Умови праці при зварюванні як по гігієні, так і по безпеці значно покращені  
чим при клепанні і особливо при литті. У промисловості і будівництві застосовуються різні засоби зварювання. Найбільше застосування отримала зварювання плавленням, яка має слідуючи основні різновиди:

  Електродугове зварювання, при якому розплавлення метала зварних кромок деталей і  електроду (або присадочного матеріалу) проходить за рахунок тепла, видаленого електричною дугою. Електродугове зварювання можливо виконувати в ручну, полуавтоматично і автоматично.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. ОСНОВНА ЧАСТИНА

Зварювання  кольорових металів  і сплавів

2.1. Зварювання міді

    Температура ◦С плавлення міді 1080-1083 ◦С, В інтервалі t ◦С 300-500 ◦С мідь володіє гарячиломкістю, в рідкому стані розтворяє гази – кисень і водень, що затрудняє її зварку. З киснем утворюється закись міді Сu2О котра дає проміжний сплав Сu2О+Сu який розміщується по границям зерен. Так як t ◦С проміжного сплаву на 20◦ нижча чим t ◦С плавлення чистої міді, то він помагає утворенню гарячим тріщин при кристалізації шва. Схильність до утворення тріщин суттєво повликається із збільшенням товщини зварювального металу.

    Трудність зварки ще є також із-за високої  її теплопровідності і рідинотекучості у розплавленому стані. Чим менше кисню у вигляді закисі міді знаходиться у міді, тим краще вона піддається зварці. Найкраще зварюється електролітична мідь. Яка містить домішок не більш 0,4 %. Вилита мідь яка містить до 1% домішок зварюється гірше. Хром, марганець, залізо, нікель і тантал повишають міцність металі шва при зварці міді.

      Із-за значної теплопровідності  міді – дугова зварка її  вимагає повишеної величини струму і великої рідинотекучості міді, вимагає щільного приєднання листів. Кут розкриття крою повинен бути 70-75◦. Мідь більше 6 мм зварюючи з попереднім підігрівом. Листи товщиною від 1-5 мм зварюють звідбортовкою кромок. Тонкі листи (менше 6 мм) після зварки прохолоджують в холодному стані. А товсті при 200-300 ◦С.

    Для надання металу шва в’язкості  і плавності після проковки його потрібно відкалювати і нагрівати до t ◦С 550-600◦С і швидко охолодити у відрі, щоб не допустити тріщин проковку потрібно вести при t ◦С не вище 300 ◦С так як мідь при такій t ◦С робиться пробкою. Зварку виконують вугільним або металічним електродом.

    Зварюваність  міді. Мідь зварюється погано через  її високу теплопровідність, водопровідність і підвищеної схильності до утворення тріщин при зварюванні.

    Теплопровідність  міді при кімнатній температурі  в шість разів більше теплопровідності технічного заліза, тому зварювання міді і її сплавів повинна вироблятися  зі збільшеною погонною тепловою енергією, а в багатьох випадках з попереднім і супутнім підігрівом основного  металу.

    При переході з твердого стану в рідке  мідь виділяє велика кількість теплоти (схована теплота плавлення), тому зварювальна ванна підтримується  в рідкому стані більш тривалий час, чим при зварюванні стали. Підвищена  водопровідність міді утрудняє її зварювання у вертикальному, горизонтальному й особливо в стельовому положеннях.

    Водень  у присутності кисню робить негативна  дія на властивості міді. Водень, що проникає в мідь при підвищених температурах зварювання, реагує з  киснем оксиду міді (Сu2О + 2Н Н2О + 2Сu), утворить водяна пара, що, прагнучи розширитися, приводить до появи дрібних тріщин. Це явище при зварюванні міді називають  «водневою хворобою». Якщо зварювати  мідь покритими мідними електродами  без підігріву виробу, що зварюється, (зі швидким охолодженням), то виникають  гарячі тріщини.

    Однак при зварюванні з підігрівом, що створює умови повільного охолодження, водяна пара в більшості випадків до затвердіння металу виходить назовні; невелика частина водяної пари залишається  між шаром зварювального шлаку  і поверхнею металу шва. У результаті цього поверхня металу шва після  видалення ще гарячого шлаку стає нерівної з дрібними поглибленнями, що можна уникнути при дуже повільному охолодженні шва і шлаку.

    Чим більше утримується кисню в міді, що зварюється, тим значніше виявляється  «воднева хвороба».

    Домішки в міді миш'яку, свинцю, сурми, вісмуту  і сірки утрудняють зварювання. Вони практично не розчиняються в міді, не утворять з нею легкоплавкі  хімічні сполуки, що, знаходячись  у вільному стані, розташовуються по границях зерен і послабляють  міжатомні зв'язки. У результаті під дією усадочної сили, що розтягує, у процесі охолодження звареного  з'єднання утворяться гарячі тріщини. Тому зміст кожної зі шкідливих домішок (кисню, вісмуту, свинцю в міді й у  зварювальних матеріалах) не повинне  бути більш 0,03 %, а для особливо відповідальних зварених виробів — 0,01 %.

    Коефіцієнт  лінійного розширення міді більше коефіцієнта  лінійного розширення заліза, у зв'язку з чим зварювальні деформації при зварюванні конструкцій з  міді і її сплавів трохи більше, ніж при зварюванні сталей.

    Основні види зварювання міді плавленням: дугова покритими електродами; дугова порошковим дротом, дугова в газі, автоматична  дугова під флюсом, плазменна зварювання, газове зварювання й ін.

    Зварювання  міді покритими металевими електродами  дає задовільну якість у випадках, якщо мідь, що зварюється, містить кисню  не більш 0,01 %. При змісті в міді кисню  в кількостях більш 0,03 % зварені з'єднання  мають низькі механічні властивості.

    Для зварювання міді застосовують покриті  електроди марок ДО-100 (завод «Комсомолець»), ОМЗ-1 (досвідчений Московський завод) і ін. Склад електрода марки  ДО-100 наступний: стрижень з металу марки  М1; покриття — плавиковий шпат 12,5%, польовий шпат—15%, феромарганець Мn1, Мn2 — 47,5%, кремениста мідь (73 — 75% міді, 23 — 25% кремнію й інше домішки) — 25 %.