Развитие и промышленное применение сварки. Основные дефекты сварных швов и соединений, выполненных сваркой плавлением. Нарушение формы сварного шва. Влияние дефектов на прочность сварных соединений. Отклонения от основных требований технических норм.
Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений по средствам установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сварка, предложенная Н.Н. Только после Октябрьской революции сварка получает распространение в нашей стране. Кубасовым , была произведена сварка в космосе (сварка в вакууме). В последние годы в стране стали применяться: сварка ультразвуком, электронно-лучевая, плазменная, диффузионная, колодная сварка, сварка трением и т.д.Дефекты сварных швов и соединений, выполненных сваркой плавлением, возникают изза нарушения требований нормативных документов к подготовке, сборке и сварке соединяемых узлов, механической и термической обработке сварных швов и самой конструкции, к сварочным материалам. Дефекты сварных соединений могут классифицироваться по различным признакам: форме, размеру, размещению в сварном шве, причинам образования, степени опасности и т. д. 1.По ГОСТ 30242-97 трещиной называется несплошность, вызванная местным разрывом шва или околошовной зоны, который может возникнуть в результате охлаждения или действия нагрузок. Кратером называется незаваренная усадочная раковина в конце валика сварного шва неметаллического происхождения, оставшиеся в металле сварного шва. 4.Несплавлением (401) называется отсутствие соединения между металлом шва и основным металлом либо между отдельными валиками сварного шва.Наличие дефектов в сварных соединениях еще не означает потерю их работоспособности. Следовательно, для определения надежности сварных конструкций и установления требований, предъявляемых к качеству сварных соединений, необходимо располагать сведениями о влиянии наиболее вероятных дефектов на прочность соединений. Наибольшую опасность для конструкций представляют внутренние дефекты, так как их надо обнаружить, не разрушая сварного соединения. В конструкциях, работающих при статических и динамических нагрузках, одни и те же дефекты неодинаково влияют на сварные соединения. При статической нагрузке основное влияние на прочность конструкций, работающих при температурах до-60°С, оказывает относительная величина дефекта при условии, что материал сварного соединения имеет большой запас пластичности.Если такие отклонения выходят за пределы установленных допусков для конкретного изделия - это брак, дефект, который должен быть устранен. Недопустимые дефекты, обнаруженные в процессе изготовления, монтажа, ремонта, испытания и в эксплуатации, должны быть устранены с последующим контролем исправленных участков. Подрезы, поверхностные поры малой глубины, вогнутость шва и занижение размеров сечения сварного шва исправляют подваркой. Трещины, усадочная раковина, утяжина, свищ, шлаковое включение, непровар в конце шва, внутренний непровар и внутренние поры исправляются предварительным механическим или термическим местным вскрытием дефекта и последующей заваркой дефекта. Смещение сваренных кромок, наплыв, превышение усиления сварного шва и неплавное сопряжение сварного шва исправляются механической обработкой дефекта по всей длине.• производить работы, курить в цехах, на рабочем месте и на участках, где применяют и хранят легковоспламеняющиеся материалы и газы. Подручным рабочим, работающим совместно со сварщиками, в зависимости от условий работы следует надевать маски или очки со светофильтрами, применяемыми при сварке. Перед началом работ электросварщик обязан включить вентиляцию, а при работе в общих помещениях - установить ограждение места сварки переносными щитами или ширмами не менее чем с трех сторон. При работе на высоте, где имеются незакрепленные предметы, не допускается нахождение людей под местом проведения работы.
План
Содержание
Введение
1. Классификация дефектов
2. Влияние дефектов на прочность сварных соединений
3. Исправление дефектов
4. Основные требования безопасности труда
Литература
Введение
Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений по средствам установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого.
В 1802г. впервые в мире профессор физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии В.В. Петров (1761-1834) открыл электрическую дугу и описал явление, происходящее в ней, а также указал на возможность ее практического применения.
В 1881г. русский изобретатель Н.Н. Бенардос (1842-1905) применил электрическую дугу для соединения и разъединение сталей. Дуга Н.Н. Бенардоса горела между угольным электродом и свариваемым металлом. Присадочным прутком для образования шва служила стальная проволока. В качестве источника электрической энергии использовались аккумуляторные батареи. Сварка, предложенная Н.Н. Бенардосом, применялась в России в мастерских Риго-Орловской железной дороги при ремонте подвижного состава. Н.Н. Бенардосом были открыты и другие виды сварки: контактно-точечная сварка несколькими электродами в защитном газе, а также механизированная подача электрода в дугу.
В 1888г. русский инженер Н.Г. Славянов (1854-1997) предложил дуговую сварку плавящимся металлическим электродом. Он разработал научные основы дуговой сварки, применил флюс для защиты металла сварочной ванны от воздействия воздуха, предложил наплавку и сварку чугуна. Н.Г.Славянов изготовил сварочный генератор своей конструкции и организовал первый в мире электросварочный цех в Пермских пушечных мастерских, где работал с 1883 по 1897г . Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов положил начало автоматизации сварочных процессов. Однако в условиях царской России их изобретения не нашли большого применения. Только после Октябрьской революции сварка получает распространение в нашей стране. Уже в начале 20-х годов под руководством профессора В.П. Вологдина на Дальнем Востоке производили ремонт судов дуговой сваркой, а также изготовление сварных котлов, а несколько позже - сварку судов и ответственных конструкций.
Развитие и промышленное применение сварки требовало разработки и изготовления надежных источников питания, обеспечивающих устойчивое горение дуги. Такое оборудование - сварочный генератор СМ-1 и сварочный трансформатор с нормальным, магнитным рассеянием СТ-2 было изготовлено впервые в 1924 году ленинградским заводом "Электрик". В том же году, ученый В.П.Никитин разработал принципиально новую схему сварочного трансформатора типа СТН.
В 1928 году Д.А. Дульчевский изобрел автоматическую сварку под флюсом.
Новый этап в развитии сварки относится к концу 30-х годов, когда коллективом института электросварки, АН УССР под руководством академика АН УССР Е.О. Патона был разработан промышленный способ, автоматической сварки под флюсом. Внедрение его в производство началось в 1940 году. Позже был разработан способ полуавтоматической сварки под флюсом.
В конце 40-х годов получила промышленное применение сварка в защитном газе. Коллективами Центрального научно-исследовательского института технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ) и Института электросварки им. Е.О. Патона (ИЭС) разработана и в 1952 году внедрена полуавтоматическая сварка в углекислом газе. Огромным достижением сварочной техники явилась разработка коллективом ИЭС с 1949 года электрошлаковой сварки, позволяющей сваривать металлы практически любой толщины.
Впервые, в мире космонавтики К.С. Шониным и Б.Н. Кубасовым , была произведена сварка в космосе (сварка в вакууме).
В 1932 году К.К. Хренов разработал подводную электрическую сварку металлов, покрыв электрод специальной обмазкой (добился устойчивости газового пузырька).
Авторы сварки в углекислом газе плавящимся электродом и электрошлаковой сварки - К.М. Новожилов, Г.З. Волошкевич, К.В.Любавский удостоены Ленинской премии.
В последние годы в стране стали применяться: сварка ультразвуком, электронно-лучевая, плазменная, диффузионная, колодная сварка, сварка трением и т.д.
Большой вклад в развитие сварки внесли ученые : В.П Вологдин, В.П. Никитин, Д.А Дульчевский, Е.О. Патон, а также коллективы: ИЭС им. Е.О. Патона, ЦНИИТМАШ, Московского Высшего технического училища (МВТУ)" им. Н.Баумана, Всесоюзного научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института электросварочного оборудования (ВНИИЭСО), Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института автогенного машиностроения (ВНИИАВТОГЕНМАШ) и др.
В промышленности Республики Беларусь эффективно применяются современные сварочные технологии. На многих предприятиях широко используется автоматизированная и механизированная сварка в среде защитных газов, контактная точечная сварка, различные, новые методы сварки, наплавки, напыления, резки. Идет внедрение робототехнологических комплексов, новейших средств технологического оснащения, а также современных методов контроля качества сварных соединений.
В машиностроении, строительстве, энергетике и других отраслях работают тысячи квалифицированных рабочих, техников и инженеров- сварщиков, которые вносят значительный вклад в развитие сварочного производства и подготовку кадров для промышленности Беларуси.
В Республике Беларусь в 1992 году в составе НПО порошковой металлургии создан Научно-исследовательский и конструкторско-технологический Институт сварки и защитных покрытий (НИИ СП). Основными направлениями деятельности НИИ СП являются руководство государственными программами в области сварки и покрытий, проведение фундаментальных и прикладных исследований, оказание практической помощи промышленным предприятиям и организациям по сварке.
В последние годы ученые-сварщики Беларусии работают над созданием ресурсосберегающих технологий, которые позволяют снизить потребление электроэнергии, уменьшить расход материалов, рационально использовать труд сварщиков при изготовлении различных конструкций, машин и изделий.
В настоящее время сваривают материалы толщиной от нескольких микрон (в микроэлектронике) до нескольких метров (в тяжелом машиностроении). Наряду с широко применяемыми конструкционными сталями сваривают, специальные стали, сплавы на основе алюминия, меди, титана, циркония, ниобия и других металлов, а также разнородные материалы.
Существенно расширились условия проведения сварочных работ: сварку осуществляют в условиях высоких температур, радиации, под водой, в космосе. Сварные швы выполняют в любых пространственных положениях.
Сварка во многих случаях заменила такие трудоемкие процессы изготовления конструкций, как клепка, литье, соединение на резьбе, ковка.
Преимущества сварки над этими процессами: -экономия металла 10...30% и более в зависимости от сложности конструкции;
-сокращение сроков работы и уменьшение стоимости изготовленных конструкций;
-возможность механизации и автоматизации сварочного производства;
-возможность использования наплавки для восстановления изношенных деталей;
- герметичность сварочных соединений выше, чем клепаных и резьбовых;
- уменьшение производственного шума и улучшение условий труда рабочих.
Список литературы
1.Копытов Ю.В.,Беккер М.В.,Стан В.В.,Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.-М.:Энергоатомиздат,1989.
2.Рыбаков В.М.,Дуговая и газовая сварка.-М.:Высшая школа,1986.
3.Соколов И.И.,Газовая сварка и резка металлов.-М.:Высшая школа, 1978.
