Департамент образования и науки Кемеровской области
Государственное профессиональное образовательное учреждение
«Кузнецкий индустриальный техникум»
15.01.05 Сварщик (ручной частично механизированной сварки (наплавки))
К защите допущен (а)
Зам директора по УР ___________/ М.В. Пинигина/
ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема: Технологический процесс сборки и сварки образца цилиндрической емкости ручной дуговой сваркой
Выпускник: Митюков Никита Сергеевич Группа: № СВ-16
(Ф.И.О)
Работа выполнена ______________________
(подпись выпускника)
Руководитель ПЭРС.Н. Столяр ____________«____» ___________2019г.
(подпись, Ф.И.О.)
Председатель ЦМК С.Н. Столяр ______________ «____»_________2019г.
(подпись, Ф.И.О.)
Мастер п\о С.Н. Столяр ______________ «____»_________2019г.
(подпись, Ф.И.О.)
Новокузнецк 2019 г.
УТВЕРЖДАЮ
Зам. директора по УР
М.В Пинигина __________
«____»___________20____г.
ЗАДАНИЕ
На письменную экзаменационную работу
Выпускнику 2019г. группы № СВ-16
Митюкову Никите Сергеевичу
Профессия: 15.01.05 Сварщик (ручной частично механизированной сварки (наплавки))
Тема ПЭР: Изготовление образца цилиндрической емкости ручной дуговой сваркой
Содержание пояснительной записки
Введение
Технологический процесс сборки, сварки изделия
1.1 Тип сварной конструкции и её назначение
1.2 Материал конструкции и его технологические свойства
1.3 Сварочные материалы
1.4 Оборудование, инструменты и приспособление, применяемые
при сварке
1.5 Контроль качества сварки
Охрана труда и промышленная безопасность
2.1 Техника безопасности при выполнении заданной конструкции
2.2 Опасные и вредные факторы
Список использованных источников
Приложение А. Технологическая карта
Приложение Б. Ведомость дефектов
Презентация
Дата выдачи работы «1» марта 2019г.
Срок сдачи работы «____»____________2019г.
Задание выдал руководитель ____________ /С.Н. Столяр/
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3.СВ-16. 011 |
| Разраб. |
| Митюков Н.С. |
| Провер. |
| Столяр С.Н. |
| Реценз. |
| Столяр С.Н. |
| Н. Контр. |
| Столяр С.Н. |
| Утверд. |
| Пинигина М.В. |
| Технологический процесс сборки и сварки образца цилиндрической емкости |
| Лит. |
| Листов |
| 15.01.05 |
Содержание
Введение
1.Технологический процесс сборки, сварки изделия
1.1. Тип сварной конструкции и ее назначение 5
1.2. Материал конструкции и его технологические свойства 6
1.3. Сварочные материалы 6
1.4. Оборудование, инструменты и приспособление, применяемые
при сварке 8
1.5. Контроль качества сварки 9
2.Охрана труда и промышленная безопасность 11
2.1.Техника безопасности при выполнении конструкции 11
2.2. Опасные и вредные факторы 13
Список используемых источников 14
Приложение А. Технологическая карта 15
Приложение Б. Ведомость дефектов 21
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. |
История сварки
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.).
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. |
1.1. Тип сварной конструкции, назначение, характеристика
Данная сварная конструкция – ёмкость под воду. Система представляет собой сосуд расположенный вертикально, имеет крышку и сливной кран. В рабочем состоянии емкость заполнена водой.
Данное сварное соединение представляет собой цилиндрическую обечайку, к которой привариваются фланцы и патрубки. Диаметр обечайки 630 мм, толщина стенки 30 мм, длина 1300 мм. Рабочее давление 0,6 МПа.
При заполнении сосуда водой должен быть удален воздух из внутренних полостей. Пробное давление при гидравлическом испытании должно контролироваться двумя манометрами. После проведения гидравлического испытания вода должна быть полностью удалена.
Данная конструкция изготовлена из стали СТ3 углеродистая, хорошо сваривается, 1 группа свариваемости, С-021%
| Изм.Изм. |
| ЛистЛист |
| № докум. докум.№докум. |
| ПодписьПодпись |
| ДатаДата |
| ЛистЛист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. ГОУ. СПО. “КИТ” ПЭР. 3. 11-6. 015 |
Сталь 3. Предназначена для изготовления горячекатаного проката –сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, а также труб, поковок и штамповок, лент, проволоки, метизов.
Характеристика стали Ст3
Классификация: марка Ст3 означает, что в стали содержится 0,21% углерода, а остальные примеси крайне незначительны, конструкционная углеродистая обыкновенного качества, хорошо сваривается. Сталь Ст3 всех марок сваривается без ограничений. Способы сварки: ручная дуговая, автоматическая дуговая под флюсом и газовой защитой, электрошлаковая, контактно-точечная. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
1.3. Сварочные материалы
Основным преимуществом электродов этого типа перед аналогами заключается в том, что образуемый с их помощью шов устойчив к образованию трещин при кристаллизации и содержит пониженное количество водорода. Наилучшего результата при работе с электродами УОНИ-13/55 можно добиться при сварке на короткой дуге методом опирания.
Основные характеристики:
Электрод выпускается диаметром 2,00; 2,5; 3,00; 4,00; 5,00; 6,00мм
Тип сварки: ручная, дуговая;
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. |
Покрытие: основное (карбонаты и фтористые соединения);
Ток: постоянный обратной полярности;
Положения при сварке: почти все пространственные положения, кроме сверху-вниз;
Напряжение на дуге: 23-27 В;
Таблица 1. - Выбор сварочного тока для сварки
|
Сила сварочного тока устанавливается в зависимости от выбранного электрода и рассчитывается по формуле:
Iсв = (30-60)dэл,
где Iсв – сила сварочного тока, А
dэл – диаметр электрода, мм
Для сварки сила сварочного тока равна:
Iсв = (30 *3)=90 А (для прихваток)
Iсв = (30 *4)=120 А (для сварки)
Перед производством огневых работ, я обеспечил противопожарную безопасность – порошковый огнетушитель ГОСТ 51057-2001 ТИП 5 и песок, убрал легко воспламеняющие предметы в радиусе 10м, проверил исправность оборудования и изоляцию проводов, болтовые соединения.
Сварка ведется на постоянном токе. Источник питания FoxWeld ВД-506И
Швы выполняются с поворотом стыка в нижнем положении.
Напряжение дуги при ручной сварке изменяется от 33В и при расчетах режима не регламентируется.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. |
Сварка резервуара выполняется ручной дуговой сваркой короткой дугой, в процессе сварки необходимо реже обрывать дугу, длина дуги равна не более диаметра электрода. Сварка производится в нижнем положение сварного шва наклон электрода 45 ± 5. После выполнения сварки, выполняется зачистка сварных швов зубилом, молотком, металлической щеткой для определения качества сварного шва от шлака и брызг.
1.4.Оборудование, инструменты и приспособление, применяемые при сварке
Для ручной дуговой сварки используют аппараты разного типа. Одним из широкоуниверсальных типов оборудования является сварочный инвертор FoxWeld ВД-506И
Устройство FoxWeld ВД-506И представляет собой портативный аппарат инверторного типа для ручной сварки, способный обеспечивать полноценные сварочные работы на бытовом (и не только) уровне. Агрегат просто подключается к бытовой электросети с напряжением 220+/-10% В и рассчитан на работу сварочными электродами с покрытием и диаметром металлического сердечника до 5 мм включительно.
К инструментам сварщика относятся:
1) Стальная щетка для зачистки кромок перед сваркой и для удаления с поверхности швов остатков шлака.
2) Молоток для удаления шлаковой корки особенно с
угловых швов или швов расположенной в узкой, глубокой разделки между кромками.
3) Зубило.
4) Стальная линейка.
5) Ящик для хранения и переноски инструмента.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. |
1.5. Контроль качества сварки
После завершения сварочных работ, изделия должны подвергаться контролю сварных соединений с целью обнаружения и исправления дефектов. Невооруженным глазом можно рассмотреть лишь часть из них - крупные наружные трещины и поры, непровары, подрезы и т.п. Большая часть дефектов скрыта в глубине металла или имеет такие малые размеры, что обнаружить их можно только с использованием специальных приборов и материалов.
Существует много способов контроля сварных швов, различающихся по принципу действия, способности к обнаружению тех или иных видов дефектов, техническому оснащению. Методы контроля сварных соединений подразделяются на разрушающие и неразрушающие. Последние, в силу понятных причин, являются наиболее широко используемыми. Применяются следующие основные методы неразрушающего контроля сварных соединений:
внешний осмотр;
радиационная дефектоскопия;
магнитный контроль;
ультразвуковая дефектоскопия;
капиллярная дефектоскопия;
контроль сварных швов на проницаемость;
прочие методы (проверка с использованием вихревых токов и т.п.).
Внешний осмотр
Всякий контроль сварных соединений начинается с внешнего осмотра, с помощью которого можно выявить не только наружные дефекты, но и некоторые внутренние. Например, разная высота и ширина шва и неравномерность складок свидетельствуют о частых обрывах дуги, следствием которых являются непровары.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. |
Для эффективности контроля используют дополнительное местное освещение и лупу с 5-10 кратным увеличением. Лупа - очень полезный инструмент в данном случае, она помогает выявить многие дефекты, которые нельзя рассмотреть невооруженным глазом - тонкие волосяные трещины, выходящие на поверхность, пережег металла, малозаметные подрезы. Она позволяет также проследить, как ведет себя конкретная трещина в процессе эксплуатации - разрастается или нет.
При внешнем осмотре применяется также измерительный инструмент для замера геометрических параметров сварного соединения и дефектов - штангенциркуль, линейка, различные шаблоны.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. |
2.1. Техника безопасности при выполнении заданной конструкции перед
началом работы
К самостоятельному выполнению сварочных работ допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж, первичный инструктаж, обучение и стажировку на рабочем месте, проверку знаний требований охраны труда, имеющие группу по электробезопасности не ниже II, профессиональные навыки по газосварочным работам и имеющие удостоверение на право производства газосварочных работ.
Работник обязан:
Выполнять только ту работу, которая определена рабочей инструкцией.
Выполнять правила внутреннего трудового распорядка.
Правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты.
Соблюдать требования охраны туда.
Немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого профессионального заболевания (отравления).
Проходить обучение безопасным методам и приёмам выполнения работ и оказанию первой помощи пострадавшим на производстве, инструктаж по охране труда, проверку знаний требований охраны труда.
Проходить обязательные периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры (обследования), а также проходить внеочередные медицинские осмотры (обследования) по направлению работодателя в случаях, предусмотренных Трудовым кодексом Российской Федерации и иными федеральными законами.
| Изм. |
| ЛистЛист |
| № докум. докум.№докум. |
| ПодписьПодпись |
| ДатаДата |
| ЛистЛист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. ГОУ. СПО. “КИТ” ПЭР. 3. 11-6. 015 |
При выполнении сварочных работ на работника возможны воздействия следующих опасных и вредных производственных факторов:
-повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека;
-расположение рабочего места на значительной высоте относительно земли (пола);
-вредные вещества;
-острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности заготовок;
-повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, токсические вещества в составе сварочного аэрозоля;
-повышенная температура поверхности оборудования;
-повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;
-повышенная яркость света.
-оборудование (газогенератор, баллоны с газом);
-инфракрасное излучение;
-расплавленный металл.
-ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение;
Оборудование (газогенератор, баллоны с газом, горелки) - в результате неправильной эксплуатации или неисправности может произойти взрыв с тяжелыми последствиями.
Ультрафиолетовые лучи, возникающие при электросварке, вызывают ожоги лица, рук и приводят к воспалению глаз. Видимые лучи действуют на сетчатую и сосудистую оболочку глаз, а инфракрасные - на хрусталик и роговицу глаза.
Инфракрасное излучение оказывает вредное влияние на хрусталик и роговицу глаза.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. |
2.2 Опасные и вредные факторы
• Вредный производственный фактор — производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его заболеванию (неблагоприятный микроклимат, повышенный уровень шума, вибрации, плохое освещение, неблагоприятный.
• Опасный производственный фактор — производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его травме (высота, огонь, электрический ток, движущиеся предметы, взрыв).
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ПЭР. 3. СВ-16. 011. |
Список используемых источников
1. Овчинников В.В. Основы теории сварки и резки металлов) Учебник ГРИФ ФИРО (МИНОБРНАУКИ)/ В. В.Овчинников М.: КНОРУС, 2016. — 248 с. — (Начальное профессиональное образование).
2. Быковский О. Г., Фролов В. А., Краснова Г. А Сварочное дело: Учебное пособие ГРИФ ФИРО (МИНОБРНАУКИ) О. Г., Быковский, В. А., Фролов, Г. А Краснова / М.: КНОРУС, 2017. — 272 с. — (Среднее профессиональное образование).
Дополнительные источники:
1. Овчинников В.В. Контроль качества сварных соединений: Учебник для СПО /В.В. Овчинников. – М.: ИЦ «Академия», 2013. – 208 с.
2. Овчинников В.В. Охрана труда при производстве сварочных работ: учеб. пособие /В.В. Овчинников. – М.: Изд.центр «Академия», 2012. – 64 с.
3. Сварка и резка металлов: учебное пособие для СПО /под общей редакцией Ю.В. Казакова. - М: Издательство «Академия», 2013. - 400 с.
Приложение А
| Изделие | Резервуар | |||
| Норма времени | Рабочая | 8 часов | ||
| Ученическая | 16 часов | |||
| Кол-во изделий | ||||
| Материал | Сталь -3-углеродистая С-0,21% электрод Э50А УОНИ 13/55, Ø3мм, |
| ||
| Оборудование | Инвертор сварочный- FoxWeld ВД-506И | |||
| Приспособление | струбцина | |||
| Заготовка | Труба, стальной лист, прутки стальные | |||
| Последовательность операций | Оборудование, инструмент приспособления | Диаметр, марка электрода сила тока, сварные соединения | ||
| Ознакомление с чертежом Труба - Ø80-150мм; Длина трубы 200мм Толщина стенки 3-5мм Длина прутков 2x210мм;20-25x30мм;4x60мм Диаметр днищ Ø80-150мм |
| 
| ||
| Разметка– по заданному чертежу Когда выполняется разметка, необходимо быть очень внимательным, так как малейшая неточность может привести к браку уже готовых деталей. | мел, чертилка, стальная линейка | 
| ||
| Резка - отделение частей (труб) механическим способом. Механическая резка применяется обычно для металла толщиной до 10—12 мм, а в отдельных случаях до 25—30 мм. Более толстый металл, а также детали сложной формы, как правило, режут с помощью газокислородной резки. | 
| |||
| Зачистка- отступив от края трубы 10-15 мм производим зачистку металлической щеткой или абразивной лентой (внутри и снаружи трубы). Торцы трубы обрабатываем напильником и получаем ровную поверхность металла без заусенцев и лишних искривлений. | Абразивная лента, напильник | 
| ||
| Межоперационный контроль - проверка конструкции по чертежу при помощи метра и угольника. | Метр, угольник, шаблон | 
| ||
| Сборка – Технологический процесс сварки резервуара начинается с изготовления ее элементов – стенки (трубы), днищ, отверстий, крышки. Заготовка цилиндрической части ёмкости и днищ; сборка лестницы и общая сборка ёмкости выполняется при помощи прихваток которые рассчитываются по формуле I=30*d,для прихваток я выбрал электрод с диаметром 3мм. |
Инвертор FoxWeld ВД-506И
| Э50А УОНИ 13/55
I=30*d.А 90А(для прихваток) 120-140А (для сварки)
| ||
| Сварка днищ производится в нижнем положении с поворотом стыка, затем приваривается лесенка.Силу сварочного тока рассчитываем по формуле I=30*dэл. Диаметр электрода выбираем в зависимости от толщины металла. |
| Э50А УОНИ 13/55
I=30*d.А 90А(для прихваток) 120-140А(для сварки)
| ||
| Зачистка– произвожу зачистку сварочного шва от шлака, брызг до металлического блеска. | металлическая щетка | 
| ||
| Контроль качества изделия - Всякий контроль сварных соединений начинается с внешнего осмотра, с помощью которого можно выявить не только наружные дефекты, но и некоторые внутренние. Например, разная высота и ширина шва и неравномерность складок свидетельствуют о частых обрывах дуги, следствием которых являются непровары. | 
| |||
| Охрана труда - К самостоятельному выполнению сварочных работ допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж, первичный инструктаж, обучение и стажировку на рабочем месте, проверку знаний требований охраны труда, имеющие группу по электробезопасности не ниже II, профессиональные навыки по газосварочным работам и имеющие удостоверение на право производства газосварочных работ. Уметь оказывать первую доврачебную помощь пострадавшим от действия электрического тока и при других несчастных случаях; Правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты. Уметь применять первичные средства пожаротушения. | 
|
Приложение Б
Ведомость дефектов
| № | Операции | Дефекты | Причины | Методы исправления |
| 1. | Резка | Не соответствие размеров заготовки размерам, данным на чертеже согласно допускам +-0,5-1 мм. | Неправильная разметка | Согласовать деталь по размерам чертежей |
| 2. | Зачистка | Ржавчина, заусенцы | Недостаточная обработка заготовок | |
| Сборка | Не соответствие размеров конструкции, напряжение конструкции, подрезы, прожоги | Не правильная последовательность сборки, Неправильно выбран режим сварки | Собрать конструкцию согласно копира | |
| 4. | Сварка | Не провар, поры шлаковые включения, подрезы, прожоги при выполнении прихваток | происходят от неправильного подбора режима сварки | Дефекты вырубаются, зачищаются и провариваются |
| 5. | Зачистка | Шлак, металлические брызги | недостаточная обработка конструкции | Зачистить до металлического блеска |