5.01010401 «Професійна освіта. Зварювання Зварювальне...
TRANSCRIPT
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ДОНЕЦЬКИЙ ІНДУСТРІАЛЬНО-ПЕДАГОГІЧНИЙ ТЕХНІКУМ
ЗАВДАННЯ
для фахових вступних екзаменів випробування
за спеціальностями 5.01010401 «Професійна освіта. Зварювання»
5.05050401 «Зварювальне виробництво»
для абітурієнтів на базі ОКР «кваліфікований робітник»
Затверджено:
Циклова комісія
«Зварювальне виробництво»
Протокол № 3 від 29. 11. 2012р.
Голова ц/к_______Вечеребіна В.М.
2012
Зміст
1. Загальні відомості ...................................................................................3
2. Таблиця переводу балів .......................................................................... 3
3. Критерії оцінювання знань ..................................................................... 3
4. Перелік професій кваліфікованого робітника ..................................... 4
5. Кваліфікаційні вимоги до абітурієнтів .................................................. 4
6. Базовий перелік питань до фахового вступного екзамену .. ............... 7
7. Методичні матеріали абітурієнтам для самостійної підготовки до
фахового вступного екзамену ................................................................ 11
8. Література … ............................................................................................ 37
2
1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ:
- Кількість варіантів фахових завдань – автоматичне.
- Кількість питань у завданні – 60.
- Оцінювання відповіді на одне питання – 1-5 балів (диференційоване,
вказується поряд з питанням).
- Мінімальна кількість балів для допуску до участі у конкурсі - 124
- Максимальна кількість набраних балів – 200.
- Кількість варіантів відповідей на одне питання – 4 (одне з них може бути
таким – «нема відповіді»).
- Передбачено прийом фахових екзаменів комп’ютерними засобами.
- Час проведення екзамену – 120 хвилин.
- Надано стислі методичні рекомендації щодо до консультування та
підготовки абітурієнтів до фахового екзамену.
2. ТАБЛИЦЯ ПЕРЕВОДУ БАЛІВ:
1. Перевід результату з фахового екзамену у 12-бальну систему:
«4» ----------------- 124 – 133
«5» ----------------- 134 – 143
«6» ----------------- 144 – 152
«7» ----------------- 153 - 161
«8» ----------------- 162 – 171
«9» ----------------- 172 – 180
«10» ----------------- 181 – 189
«11» ----------------- 190 – 199
«12» ----------------- 200
3. КРИТЕРІЇ ОЦІНЮВАННЯ ЗНАНЬ:
Питання в тестовому завданні різні за складністю, тому оцінювання
правильної відповіді встановлено диференційовано, від 1 до 5 балів. Ціна питання
(у балах) вказується поряд з питанням.
Не правильна відповідь на кожне запитання оцінюється 0 – балів.
3
4. ПЕРЕЛІК ПРОФЕСІЙ КВАЛІФІКОВАНОГО РОБІТНИКА
Перелік професій за ОКР «Кваліфікований робітник», за якими дозволено
продовження навчання за спеціальністю 5.01010401 «Професійна освіта.
Зварювання», 5.05050401 «Зварювальне виробництво» за ОКР «молодший
спеціаліст» за денною та заочною формами навчання:
5. КВАЛІФІКАЦІЙНІ ВИМОГИ ДО АБІТУРІЄНТІВ
Абітурієнт повинен знати:
- будову та призначення електрозварювального обладнання: зварювальних
трансформаторів; зварювальних випрямлячів (одно- та багатопостових);
баластних реостатів; зварювальних перетворювачів;
- будову та призначення газозварювальної апаратури: пальників
(інжекторних, безінжекторних, для роботи на газозамінниках); ацетиленових
генераторів; запобіжних затворів (водяних, сухих); газових балонів (ацетилен,
кисень, пропан, вуглекислий газ) та вентилів до них; редукторів для стиснутих
газів (ацетилен, кисень, пропан, вуглекислий газ);
- будову та призначення зварювальних напівавтоматів: для механізованого
дугового зварювання в СО2; для механізованого дугового зварювання
порошковим і самозахисним дротом;
- будову та призначення зварювальних автоматів: для автоматичного
зварювання в захисних газах і під шаром флюсу;
Перелік професій кваліфікованого робітника Код Шифр та назва
спеціальностей
Електрогазозварник 7212 5.01010401
«Професійна
освіта.
Зварювання»,
5.05050401
«Зварювальне
виробництво»
Електрогазозварник на автоматичних та
напівавтоматичних машинах 7212
Електрогазозварник ручного зварювання 7212
Газозварник 7212
Газорізальник 7212
Налагоджувальник зварювального та
газоплазморізального устаткування 7223
4
- умовні позначення зварних з’єднань і швів на кресленнях відповідно до
ДСТУ; будову зварного з’єднання (зони зварного з’єднання, їх мікроструктуру) ;
способи їх випробування (розрив на міцність, витривалість, згин, пластичність);
вимоги до зварного шва відповідно до положення у просторі;
- способи вибору марок електродів залежно від хімічного складу сталей;
- властивості і призначення захисного покриття електродів і властивості
захисних газів;
- вимоги підготовки деталей і вузлів під зварювання відповідно до ДСТУ та
технології зварювання (обробка крайок відповідно до товщини металу,
встановлення зазору, прихватки);
- правила вибору режиму нагріву металу залежно від марки сталі та її
товщини;
- причини виникнення внутрішніх напружень та деформацій у виробах і
заходи щодо їх запобігання;
- основні технологічні прийоми зварювання і наплавлення деталей різного
хімічного складу: сталей, чавуну, кольорових металів і сплавів;
- вибір режиму різання і норми на витрати газів під час кисневого різання.
Вимоги до поверхонь після повітряного стругання.
- види контролю (зовнішній огляд, газом або рідиною, радіаційний та
ультразвуковий, магнітний);
Абітурієнт повинен уміти:
- виконувати зварювання простих деталей та вузлів ручним дуговим,
газовим, автоматичним і напівавтоматичним дуговим зварюванням у захисних
газах і під шаром флюсу та кольорових металів і сплавів;
- виконувати кисневе прямолінійне та криволінійне різання в різних
положеннях металів простих і середньої складності деталей з вуглецевих та
низьколегованих сталей першої групи розрізуваності з використанням
газокисневих різаків і різаків для роботи на газах-замінниках; (пропан,
природний газ, МАФ, пари газу, бензині) на переносних, стаціонарних та
плазморізальних машинах у всіх положеннях;
- виконувати попереднє і супроводжувальне підігрівання під час
зварювання деталей з додержанням заданого режиму. 5
6. БАЗОВИЙ ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ ДО ФАХОВОГО
ВСТУПНОГО ЕКЗАМЕНУ
1. В якій країні було відкрито дугове зварювання металів.
2. З чого складається зварювальна дуга.
3. Який заряд має катодна область дуги.
4. Який процес відбувається в стовпі дуги.
5. Який спосіб застосовують для зменшення магнітного дуття дуги.
6. На якому струмі при зварюванні виникає магнітне дуття.
7. Які бувають типи зварних швів.
8. Який ДСТУ регламентує форму підготовки кромок і розміри зварних швів
для ручного дугового зварювання
9. Чим відрізняється напівавтоматичне зварювання від ручного дугового
зварювання
10. Для якого роду струму призначені електроди марки УОНІ.
11. Що означає цифра 2 в умовному позначенні електродів.
12. Що означає Е50 в умовному позначенні електродів.
13. Що позначають перші дві цифри електродного дроту Св-08ХГСМА.
14. Що таке продуктивність зварювання.
15. До якої групи зі зварюваності відноситься сталь з еквівалентним змістом
вуглецю 0,30%.
16. Який ДСТУ відповідає вимогам на електроди, які призначені для ручного
дугового зварювання вуглецевих сталей.
17. Назвіть параметри, які характеризують тавровий шов.
18. Як підбирається катет шва при зварюванні таврових з'єднань металів різної
товщини.
19. Які зварні з'єднання менш чутливі до погрішностей при складані.
20. Як виконується зварювання середніх швів.
21. На якому струмі проводять зварювання для зменшення розбризкування
металу.
22. У яких межах змінюється напруга при ручному дуговому зварюванні. 6
23. Як змінюється величина зварювального струму при зварюванні стельових
швів.
24. Для чого необхідні коливальні рухи електродом.
25. За зварюваністю якої сталі вибирають режим при зварюванні різнорідних
сталей.
26. При якій температурі створюються гарячі тріщини.
27. Що таке рафінування металу шва.
28. Що є причиною створення гарячих тріщин в металі шва.
29. У наслідок чого виникають напруги в металі шва.
30. Які заходи сприяють зменшенню напруги і деформацій.
31. Які джерела живлення застосовуються для різних способів зварювання.
32. Що позначає літера У в випрямлячі ВДУ – 504.
33. Які джерела живлення застосовують для живлення дуги постійним струмом.
34. Який параметр джерела живлення визначає його застосування для різних
способів зварювання.
35. На якому законі електротехніки заснована робота зварювального
трансформатора.
36. З чого складається зварювальний трансформатор.
37. Як у трансформаторах з жорсткою зовнішньою характеристикою
розташовуються первинні і вторинні обмотки на магніто проводі.
38. Призначення випрямного блоку в пристрої зварювального випрямляча.
39. Хто запропонував трифазну мостову схему випрямляча.
40. Для чого використовується баластний реостат в багатопостовому джерелі для
ручного дугового зварювання.
41. У якому стані знаходиться ацетилен в балоні.
42. Який клас рукавів використовується для подачі кисню.
43. Як кріпиться ацетиленовий редуктор до балону.
44. На якій мінімальній відстані повинен знаходитися ацетиленовий генератор
від місця зварювання.
45. Як регулюється потужність полум'я зварювального пальника.
46. Назвіть робочий тиск кисню для зварювання.
47. При якій товщині металу виникають труднощі при кисневому різанні. 7
48. Який вентиль зварювального пальника при зворотному ударі полум'я
49. В якій послідовності гасять різак при кисневому різанні. Що закривається
першим.
50. Який вентиль різака закривається першим у разі зворотного удару.
51. Що заземляється в зварювальному трансформаторі.
52. Чому дорівнює величина опору заземлення в обладнанні з напругою до
1000 В.
53. Які види робіт забороняється виконувати одночасно на обладнанні,
розташованому в одному приміщенні.
54. Яка кількість вдихів за одну хвилину робиться при проведенні штучного
дихання.
55. Коли проводиться позаплановий інструктаж з охорони праці.
56. Особи якого віку допускаються до обслуговування обладнання підвищеної
небезпеки.
57. Що забезпечує захисне заземлення.
58. Які умови праці вважаються допустимими.
59. Які типи вогнегасників не можна застосовувати при гасінні установок, що
перебувають під напругою.
60. Що називається нещасним випадком.
8
7. МЕТОДИЧНІ МАТЕРІАЛИ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ
АБІТУРІЄНТІВ ДО ФАХОВОГО ВСТУПНОГО ЕКЗАМЕНУ
Для успішної здачі вступного фахового екзамену з профілюючих дисциплін
рекомендовано опрацювати наступний навчальний матеріал
Загальні відомості щодо тестових питань розміщені на Веб-сайті технікуму
WWW.ipc.donetsk.ua «Абітурієнт».
Фаховий вступний екзамен є комплексним. Завдання містять питання з
наступних навчальних предметів:
1. Обладнання і технології зварювальних робіт:
- розділ «Технологія електрозварювальних робіт» – 30 питань;
- розділ «Обладнання електричного зварювання плавленням» – 10 питань;
- розділ «Обладнання і технологія газотермічної обробки» – 10 питань;
2. Охорона праці – 10 питань.
9
Навчальний предмет «Обладнання і технології зварювальних робіт»
розділ «Технологія електрозварювальних робіт»
Історія розвитку зварювання
Дуговий розряд, який використовують, як джерело тепла вперше одержав і
дослідив академік Санкт-Петербурзької медико-хірургічної академії В.В. Петров в
1802 році.
У 1881 р. російський вчений М.М. Бенардос уперше застосував дуговий
розряд для зварювання металів неплавким електродом.
Значні вдосконалення у зварювальний процес привніс інженер
М.Г. Слав’янов, який у 1888 році розробив спосіб зварювання плавким електродом.
Властивості зварювальної дуги
Зварювальна дуга це потужний, тривалий електричний розряд в
середовищі іонізованих газів і парів між електродами, що знаходяться під
напругою.
Дуговий проміжок підрозділяється на три основні області:
- катодну,
- анодну,
- стовп дуги.
Рисунок 1 – Схема горіння зварювальної дуги
Процеси які відбуваються на окремих ділянках зварювальної дуги
У катодній області, яка заряджена позитивно, відбувається процес
електронної емісії (вільний вихід електронів з катода в газове середовище).
10
Розрізняють види емісії:
• термоелектронна емісія;
• бомбардуванням катоду важкими іонами;
• в результаті ударів важких іонів по катоду.
Стовп дуги є частиною дугового розряду. Він нейтральний, оскільки
сумарний заряд позитивних і негативних частинок у ньому однаковий.
У стовпі дуги відбувається процес іонізації (утворення позитивних та
негативних іонів).
Розрізняють наступні види іонізації:
• зіткненням;
• фотоіонізація;
• теплова іонізація;
• електричним полем.
Анодна область, яка заряджена негативно, є місцем входу і нейтралізації
вільних електронів. Поверхня анодної області має форму увігнутої сфери
(чаші), яка називається кратером.
Магнітне дуття
Відхилення стовпа дуги від нормального положення під дією магнітного поля,
яке виникає при зварюванні постійним струмом, називається магнітним дуттям.
а б в
Рисунок 2 – Відхилення зварювальної дуги в залежності від струмопідводу:
а) відхилення праворуч; б) нормальне положення; в) відхилення ліворуч
Заходи з усунення впливу магнітного дуття
1. Зварювання короткою дугою.
2. Підвід зварювального струму максимально близько до місця зварювання.
3. Зварювання нахиленим електродом у сторону видування дуги.
4. Використання інверторних джерел живлення.
5. Зварювання на змінному струмі.
11
Класифікація зварних швів
Зварний шов – це ділянка зварного з'єднання що утворена в результаті
кристалізації металу в зварювальній ванні.
Зварні шви класифікуються за наступними ознаками
За типом:
- стикові;
- кутові.
За положенням шва у просторі:
- нижні;
- горизонтальні;
- вертикальні;
- стельові.
За конфігурацією:
- прямолінійні;
- кільцеві;
- криволінійні.
За протяжністю:
- суцільні;
- переривисті (шахові, ланцюгові);
За посиленням:
- нормальні;
- ослаблені;
- посилені.
За характером виконання:
- односторонні;
- двосторонні;
За кількістю шарів:
- одношарові;
- багатошарові.
12
За довжиною:
- короткі – до 250 мм (зварюються на прохід);
- середні – від 250 до 1000 мм (зварюються від середини до країв або зворотно -
ступеневим способом);
- довгі – більше 1000 мм (зварюються зворотно-ступеневим способом від
середини до країв).
За напрямком діючого зусилля:
- подовжні (флангові);
- поперечні (лобові);
- комбіновані;
- косі.
За способом зварювання розділяються на шви що виконані:
- ручним дуговим зварюванням (ГОСТ 5264-80);
- механізованим зварюванням під шаром флюсу (ГОСТ 8713-79);
- механізованим зварюванням у захисних газах (ГОСТ 14771-76);
- електрошлаковим зварюванням (ГОСТ 15164-78);
За розташуванням зварних деталей відносно одна одної шви можуть бути:
- під гострим кутом;
- під тупим кутом;
- під прямим кутом;
- розташовані в одній площині.
Класифікація зварювання за ступенем механізації
За ступенем механізації розрізняють ручне дугове зварювання та
напівавтоматичне.
3
13
При ручному дуговому зварюванні (рисунок 3) запалення та утримання
визначеною довжини дуги, маніпуляція електродом для отримання швів потрібної
форми, переміщення електроду по лінії накладення шва і припинення процесу
зварювання виконуються зварником вручну без застосування механізмів.
При напівавтоматичному зварюванні (рисунок 4) плавким електродом
механізуються операції з подачі електродного дроту в зону зварювання, а решта
операцій процесу зварювання здійснюється зварником вручну.
Зварювальні матеріали
4
14
Позначення зварювального дроту
Літери і цифри в марці дроту позначають:
- цифра, яка стоїть перед маркою дроту вказує діаметр дроту;
- літери Св позначають зварювальний дріт;
- перші дві цифри показують зміст вуглецю в сотих долях відсотків;
- подальші літери вказують на зміст в дроту головних елементів;
- цифри після цих літер вказують середній зміст елементу у відсотках
(відсутність цифри означає, що даного елементу міститься до 1%);
- наявність на кінці марки літери А позначає понижений зміст сірки та
фосфору, а АА - більш знижене.
Наприклад:
1. Діаметр дроту – 2 мм.
2. Позначення зварювального дроту – Св.
3. Зміст вуглецю у сотих долях відсотків – 0,08%.
4. Зміст легуючого елементу – Г марганець до 2 %.
5. Зміст легуючого елементу – С кремній до 1 %.
6. Знижений зміст шкідливих елементів (сірки та фосфору) – А.
Продуктивність зварювання
Продуктивність процесу зварювання оцінюється за кількістю наплавленого
електродного металу.
Продуктивність зварювання розраховується:
Gн=αн Iсв to
де Gн – продуктивність зварювання, год.;
αн – коефіцієнт наплавлення, г/А*год.;
Iсв – сила зварювального струму, А;
to – основний час зварювання, год.;
2 Св-08Г2СА
1 2 3 4 5 6
15
Зварюваність сталей
Зварюваність – це властивість або сукупність властивостей металів
утворювати при встановленій технології зварювання з'єднання, що відповідає
вимогам, обумовленим конструкцією та експлуатацією виробу.
Оцінку зварюваності визначають за хімічним складом сталі відсотком
вуглецю Секв за наступними групами.
Група I
Добре зварювані сталі
Секв=0,15-0,25 %
Група II
Задовільно зварювані сталі
Секв=0,25-0,30 %
Група III
Обмежено зварювані сталі
Секв=0,35-0,40 %
Група IV
Погано зварювані сталі
Секв=0,40-0,45 % і більше
Конструктивні елементи зварних швів
Основні типи та конструктивні елементи зварних швів для зварювання
вуглецевих та низьколегованих сталей встановлені:
- для ручного дугового зварювання за ГОСТ 5264-80;
- для механізованого зварювання в середовищі захисних газів за
ГОСТ 14771-76;
- для механізованого зварювання під шаром флюсу ГОСТ 8713-70.
Згідно ГОСТ 5264-80 конструктивними елементами стикового зварного шва є:
s - товщина металу
e - ширина шва
q – посилення шва
h - глибина проплавлення
t - товщина шва
b – зазор
16
Глибина проплавлення (h) – це найбільша глибина розплавленого
основного металу в перетині шва.
Посилення стикового шва (q) – це частина металу шву, що розташована
над поверхнею зварюваних частин.
Зазор(b) – це відстань між кромками металу.
Згідно ГОСТ 5264-80 конструктивними елементами таврового зварного
шва є:
k – катет кутового шва
p – розрахункова висота кутового шва
a – товщина кутового шва
При зварюванні металу різної товщини тавровим з’єднанням,
вибирають максимальний катет шва для тонкого металу, а також перевіряють
товщий метал на надійність провару призначаючи мінімальний катет шва.
Вимоги підготовки зварних з’єднань до складання
Основний метал, призначений для виготовлення зварних конструкцій,
заздалегідь випрямляють, розмічають і розрізають на окремі деталі і
виконують необхідний скіс кромок.
Підготовлені деталі складають під зварювання. При складанні важ-
ливо витримати необхідні зазори та поєднання кромок. Точність складання
перевіряється шаблонами, вимірювальними лінійками і різного роду
щупами.
17
Основні типи підготовки кромок перед ручним дуговим зварюванням
виконуються згідно ГОСТ 5264-80. Найменш чутливими до похибок при
складанні є напускні зварні з’єднання.
Режими зварювання
Режимом зварювання називають сукупність характеристик
зварювального процесу, що забезпечують отримання зварного з’єднання
заданих розмірів форми та якості. При ручному зварюванні такими
характеристиками є:
- діаметр електроду;
- сила зварювального струму;
- швидкість переміщення електроду вздовж шву (швидкість
зварювання);
- напруга на дузі;
- рід та полярність струму;
1. Діаметр електроду підбирається в залежності від товщини металу.
2. Сила зварювального струму залежить від діаметру електроду та
допустимої щільності струму.
,,*4
2
AіПd
I елЗВ =
де:
Iзв – сила зварювального струму, А;
dел – діаметр електроду, мм;
і – щільність струму, А/мм 2 , залежить від діаметру електрода та виду
покриття.
При зварюванні у вертикальному положенні величина струм
зменшується на 15-20 %, відносно до нижнього положення.
При зварюванні у стельовому положенні зварювальний струм повинен
зменшується на 20-25 %, відносно нижнього положення.
3. Напруга на дузі змінюється в межах 20 – 36 В.
4. Швидкість зварювання.
Vзв= ,/,100**
*годм
jFI
н
звнα
18
де:
Iзв – сила зварювального струму, А;
αн – коефіцієнт наплавлення, г/А*год.;
j – щільність наплавленого металу, г/см3;
Fн – площа поперечного перетину шва, мм2.
За родом струму розрізняють зварювання змінним або постійним
струмом на прямій (мінус на електроді), чи зворотній (плюс на електроді)
полярності. При зварюванні на постійному струмі зворотної полярності
розбризкування зменшується.
Зварювання виконують коливальними рухами для кращого
проплавлення кромок.
При зварюванні різнорідних сталей режим зварювання підбирають по
сталі, яка зварюється гірше.
Холодні та гарячі тріщини зварних з’єднань
У процесі кристалізації та формування металу шва ймовірне утворення
тріщин у зварному з'єднанні. Залежно від температур, при яких вони
утворюються, тріщини можна розділити на дві групи: гарячі
(високотемпературні) і холодні (низькотемпературні).
Гарячі тріщини виникають при температурах кінця затвердіння металу
(вище 800°С).
Створенню гарячих тріщин сприяє підвищений зміст в шві сірки,
вуглецю, кремнію і нікелю. Так, сірка і нікель утворюють з залізом
легкоплавкі евтектики, що розташовані по межах зерен і збільшують
ймовірність утворення тріщин у шві. На створення тріщин впливає напрям
зростання кристалітів. Так, вузькі шви з глибоким проваром більш схильні до
утворення тріщин, ніж широкі шви з невеликим проваром.
Для зменшення схильності металу до створення гарячих тріщин
застосовують наступні заходи:
- використовують зварювальні матеріали з мінімальним змістом сірки і
вуглецю, який сприяє посиленню ліквації сірки;
19
- підвищують зміст в металі шва марганцю, який знижує зміст сірки та
виводить її в шлак, такий процес називають рафінуванням металу шва;
- вводять до шва елементи, що модифікують (титан, алюміній), які
сприяють подрібненню структури;
- проводять попередній і супутній підігрів виробу, який зменшує
величину розтягуючої напруги в зварному шві.
Холодні тріщини створюються при температурі нижче 300° С. Вони
виникають на межах зерен, а потім з часом (до декількох діб)
розповсюджуються у шві та біля шовній зоні основного металу. Найчастіше
холодні тріщини утворюються в зварних швах, що гартуються.
На схильність стали до створення холодних тріщин впливає
підвищений зміст вуглецю та легуючих елементів, що викликають
гартування, наявність в шві водню, забруднення фосфором, швидке
охолоджування шва.
З метою зменшення схильності металу до утворення охолодження
тріщин застосовують наступні заходи:
- використовують зварювальні матеріали з мінімальним змістом
фосфору, що надає сталі холодноламкість;
- застосовують прожарення електродів і флюсів, а також осушення
захисних газів з метою виведення вологи, що є джерелом попадання водню в
шов;
- проводять гаряче проковування швів після зварювання для зняття або
зменшення внутрішньої напруги;
- при необхідності застосовують попередній або супутній підігрів
зварюваних виробів.
Зварювальні напруги та деформації
Деформація – це зміна форми і розмірів металу під дією напруги.
Причини виникнення напруги:
1. Нерівномірність нагріву металу.
2. Усадка наплавленого металу.
3. Структурні зміни наплавленого металу.
20
Заходи щодо попередження виникнення зварювальних напруг і
деформацій:
1. Правильно вибирати конструкцію зварного виробу.
2. Раціонально розташовувати зварні шви на виробі.
3. Застосовувати відповідні методи збирання та зварювання виробів і
використовувати пристосування.
4. Правильно вибирати тепловий режим зварювання.
5. У правильній послідовності виконувати зварні шви.
6. Використовувати попередній і супутній підігрів при зварюванні.
7. Здійснювати механічну або термічну правку виробів.
8. Здійснювати термічну обробку виробу після зварювання.
9. Правильне складання деталей з урахуванням можливих деформацій.
Заходи, які виконують під час зварювання для зменшення
зварювальних напруг та деформацій:
1. Раціональна послідовність виконання зварних швів.
2. Урівноваження деформацій.
3. Жорстке закріплення деталей при зварюванні.
4. Зварювання конструкцій у вузькі оброблення або без скосу кромок.
5. Попередній або супутній підігрів.
Заходи, які виконують після зварювання, для зменшення
зварювальних напруг та деформацій:
1. Механічна, термічна, термомеханічна правка.
2. Проковування швів.
3. Відпуск.
21
Навчальний предмет «Обладнання і технології зварювальних робіт»
розділ «Обладнання електричного зварювання плавленням»
Джерело живлення – це електротехнічний пристрій, що створює
або перетворює електричну енергію живлячої мережі в енергію для
живлення зварювальних установок.
Класифікація джерел живлення
1. За родом струму:
- постійного струму (перетворювачі, агрегати і випрямлячі);
- змінного струму – (зварювальні трансформатори).
2. За кількістю зварювальних постів, що одночасно підключаються:
- однопостові;
- багатопостові.
3. За призначенням:
- для ручного дугового зварювання;
- для автоматичного і напівавтоматичного зварювання під флюсом;
- для зварювання в захисних газах;
- для електрошлакового зварювання;
- для плазмового різання;
- спеціального призначення (зварювання трифазною дугою,
багатодугового зварювання).
4. За принципом дії та конструктивним виконанням;
5. За типом приводу:
- з електричним приводом;
- з незалежним приводом (від двигуна внутрішнього згорання).
6. За способом установки і монтажу:
- стаціонарні;
- пересувні.
Зовнішні характеристики джерел живлення
Стійкість горіння дуги і стабільність режиму зварювання залежить від
зовнішньої характеристики джерел живлення. 22
Зовнішньою характеристикою джерела живлення називають
залежність між напругою на його клемах і струмом, що протікає через
ланцюг за наявності навантаження.
Зовнішні характеристики джерел живлення розділяються на:
- крутопадаючі;
- пологопадаючі;
- жорсткі;
Єдина структура позначення обладнання електрозварювання
Позначення обладнання електрозварювання, що випускається
заводами, складається з літерної і цифрової частини.
Перша літера – тип джерела живлення:
В – випрямляч;
Т – трансформатор;
Г – генератор;
У – установка.
Друга літера – вид зварювання:
Д – дугове;
П – плазмове.
Третя літера - спосіб зварювання:
Г – в захисних газах;
Ф – під шаром флюсу;
У – універсальні джерела.
Відсутність третьої літери позначає ручне дугове зварювання
штучними електродами.
Четверта літера – призначення джерела:
М – для багато постового зварювання;
І – імпульсного зварювання.
Позначення цифрове:
Дві або одна цифра після літер позначає номінальний зварювальний
струм в сотнях ампер (А);
Дві подальші цифри – реєстраційний номер обладнання.
23
для дугового зварювання
в середовищі вуглекислого газу плавким електродом
однопостовий номінальний зварювальний струм 300 А
модифікація
експлуатується в помірному кліматі
Літери у кінці: означають кліматичне виконання:
Т – для експлуатації в країнах з тропічним кліматом;
У – в районах з помірним кліматом;
ХЛ – холодним кліматом.
Цифри у кінці означають категорію розміщення обладнання:
1. На відкритому майданчику;
2. Причепи, кузови автомобілів;
3. Приміщення з природною вентиляцією;
4. Приміщення з опалюванням і примусовою вентиляцією;
5. Приміщення з підвищеною вологістю.
Наприклад:
З В А Р Ю В А Л Ь Н И Й В И П Р Я М Л Я Ч
В Д Г – 3 0 2 У 3
Принцип дії та будова зварювального трансформатора
Зварювальний трансформатор – це пристрій змінного струму, що
служить для зниження напруги мережі з 220 В або 380 В до безпечної
напруги, але достатньої для легкого запалення і стійкого горіння
зварювальної дуги (не вище 80 В).
Принцип дії трансформатора заснований на явищі електромагнітної
індукції (за законом Фарадея).
випрямляч категорія
розміщення обладнання
24
Рисунок 1 – Загальний вид трансформатору
Зварювальний трансформатор складається з корпусу 1, замкнутого
магнітопровіду 2 (серцевина), зібраний з великої кількості лакованих
пластин, відштампованих з тонкої (0,5 мм) листової електротехнічної сталі
і стягнутих шпильками. На бокових, стрижнях магнітопровода
розташовано по одній котушці первинної 4 і вторинної 3 обмоток
трансформатора.
У трансформаторах з жорсткою зовнішньою характеристикою на
первинну обмотку намотана вторинна обмотка.
Принцип дії та будова зварювального випрямляча
Зварювальний випрямляч це установка, що перетворює енергію
змінного струму в енергію постійного (випрямленого) струму.
Будова зварювального випрямляча: понижувальний трансформатор,
випрямний блок, пускорегулююча апаратура (ПРА), вимірювальна (ВА) і
захисна апаратура (ЗА).
Призначення основних вузлів
Трифазний понижувальний трансформатор забезпечує рівномірне
завантаження всіх фаз трифазної мережі і служить для ступеневого або
плавного регулювання режимів зварювання.
1
2
3 4
25
Рисунок 2 – Функціональна блок-схема зварювального випрямляча
Випрямний блок забезпечує випрямлення змінного струму в постійний
зварювальний струм. У випрямлячах для дугового зварювання застосовують
напівпровідникові некеровані вентилі — діоди і керовані напівпровідникові
вентилі — тиристори. Найбільше розповсюдження отримати кремнієві й
селенові діоди, кремнієві тиристори.
Випрямні блоки збираються різними схемами вмикання. Найбільшого
поширення набула трифазна схема Ларіонова.
Багатопостові джерела живлення
Багатопостове джерело живлення – це джерело, що забезпечує
одночасне живлення декількох зварювальних постів, які підключені до дуги
через баластні реостати.
БАЛАСТНИЙ РЕОСТАТ
Баластний реостат утворює крутопадаючу зовнішню характеристику і
ступенево регулює зварювальний струм на кожному робочому місці (посту).
Баластний реостат підключається послідовно з дугою.
ПРА ВА ЗА
~ 380 В = 80 В
1. Корпус
2. Тумблери діапазонів регулювання
3. Рубильники секцій опору
4. Клеми для зварювального кабелю
5. Секція ніхромового дроту або
стрічки
26
Навчальний предмет «Обладнання і технології зварювальних робіт»
розділ «Обладнання і технологія газотермічної обробки»
Призначення та безпека праці при експлуатації різаків
Різаки – призначені для змішування горючого газу з киснем, утворення
підігрівального полум’я й подачі до розрізуваного металу струменю ріжучого
кисню.
Рис.1 Загальний вид різака
1 – вентиль підігріваючого кисню, 2 – вентиль подачі ріжучого кисню,
3 – вентиль горючого газу
Безпека праці при експлуатації ручних різаків
Значно більше обсяг робіт виконується із застосуванням кисневого
різання металу для заготівельних робіт (прямолінійне і фігурне різання),
підготовці кромок під зварювання металу з товщиною від 5 мм до 300 мм.
При виникненні зворотних ударів полум'я, першим закривають вентиль
горючого газу потім вентиль кисню. Різак охолоджують у воді та
прибирають причини несправності різака.
Після закінчення робіт при кисневому різанні послідовність закривання
наступна: вентиль подачі ріжучого кисню, вентиль горючого газу і вентиль
підігріваючого кисню.
Призначення та правила експлуатації зварювальних пальників
Зварювальний пальник є основним інструментом газозварника при
зварюванні і наплавленні.
Рис. 2 Загальний вид зварювального пальника
1 2
3
1
2
27
1 – вентиль підігріваючого кисню, 2 – вентиль горючого газу
Правила експлуатації пальників
Відкрити на ¼ оберту вентиль кисню і на ¾ вентиль горючого газу і
підпалити горючу суміш. Відрегулювати полум'я. Регулювання здійснюється
вентилем горючого газу при повністю відкритому кисневому вентилі.
Якщо виникають зворотні удари полум'я, першим закривають вентиль
горючого газу, а потім і кисню. Пальник охолодити у воді та усунути
причини несправності пальника.
Обладнання та апаратура для отримання ацетилену
Ацетилен є основним горючим газом для газового зварювання і різання
металів.
Ацетиленовий балон – призначений для
зберігання, транспортування і використання
ацетилену в розчиненому в ацетоні стані. Тиск газу
1,9 МПа, колір забарвлення – білий.
Рис. 3 Ацетиленовий балон
Ацетиленовий генератор – сталевий корпус з трьома відсіками.
Пересувний ацетиленовий генератор конструктивно виконано у вигляді
сталевого корпусу розділеного перегородками на 3-и відсіки.
I. Газоутворювач
II. Витискна камера
III. Промивна камера
Рис. 4 Ацетиленовий генератор
Пости для газового зварювання можуть обладнуватися в стаціонарних
умовах і в не стаціонарних умовах
28
Рис. 5 Пост для газового зварювання
1 – зварювальний пальник (різак)
2 – газовий балон
3 – кисневий балон
Мінімальна відстань від ацетиленового генератора до місця зварювання
повинна складатися 10 метрів.
Газові комунікації та обладнання робочих постів
Рукави (шланги) – призначенні для подачі газів від балонів до
інструменту (пальника або різака). Застосовують наступні класи рукавів:
I – клас для подачі горючих газів під тиском 0,63 МПа.
II – клас для подачі рідкого пального (бензин, гас) під тиском 0,63 МПа.
III – клас – для подачі кисню під тиском до 2 МПа.
Рукави розраховані для роботи при температурі навколишнього
середовища від +50 до -35°С. Для роботи при нижчих температурах
використовують шланги з морозостійкої гуми, яка витримує температуру до
-65°С. Рукави виготовляють з внутрішнім діаметром 6 мм, 9, 12 і 16 мм.
Довжина рукавів має бути не більше 20 м і не менше 4,5 м. Довжина
стикових ділянок має становити не менше 3 м, при монтажних роботах
допускається довжина до 40 м.
1 2
3
29
Рукави для газового зварювання і різання
Показники Тип рукава І ІІ ІІІ
Речовина Ацетилен, пропан, бутан, міський газ Рідке паливо Кисень
Робочий тиск, МПа 0,63 0,63 2 Колір зовнішнього шару Червоний Жовтий Синій
Газові редуктори на кисень і ацетилен – призначені для зниження
тиску газу, що поступає з балону до робочого тиску й підтримки робочого
тиску постійним. Робочий тиск кисню для зварювання складає 0,2 – 0,5 МПа.
Кисневий редуктор Ацетиленовий редуктор
Закріплення кисневого редуктора на балоні виконується за накидної
гайки з правою різьбою
Закріплення ацетиленового редуктора на балоні виконується за
допомогою хомута
30
Навчальна предмет
«Охорона праці»
Загальні положення з безпеки праці при виконанні зварювальних робіт:
Охорона праці - це система законодавчих актів і відповідних їм
соціально-економічних, технічних і гігієнічних та організаційних заходів, що
забезпечують безпеку, збереження здоров'я та працездатності людини в
процесі праці.
Умови праці – сукупність факторів виробничого середовища й
трудового процесу, що впливають на здоров'я і працездатність людини під
час виконання нею трудових обов'язків. Безпечні умови праці (безпека
праці) – стан умов праці, при яких вплив на працівника небезпечних і
шкідливих виробничих факторів не перевищує гранично допустимих
значень.
Нещасним випадком називається випадок з працівником при
виконанні ним трудових обов’язків під дією небезпечного виробничого
чинника. Розслідування та облік нещасних випадків здійснюється відповідно
до “Положення про порядок розслідування та ведення обліку нещасних
випадків, професійних захворювань і аварій на виробництві”. Згідно з цим
Положенням нещасними випадками є такі ушкодження здоров’я, що
призвели до втрати працездатності працівника на один робочий день чи
більше.
Виконання зварювальних робіт вимагає дотримання певного комплексу
правил безпеки та охорони праці. Зварювальні роботи відносяться до робот з
підвищеної небезпекою, тому до самостійного виконання допускаються
особи, які досягли 18-річчя.
Всім працівникам необхідно пройти навчання з охорони праці.
Навчання і перевірка знань з питань охорони праці проводиться для всіх
працівників, які наймаються на роботу і періодично (1 раз на рік) в процесі
трудової діяльності.
31
З метою ознайомлення з порядком виконання трудових обов’язків,
правилами трудової і технологічної дисципліни, техніки безпеки, виробничої
санітарії та пожежної безпеки на підприємствах проводяться різні види
інструктажів. За характером і часом їх проведення вони поділяються на
вступний, первинний, повторний, позаплановий та цільовий.
Вступний інструктаж працівники або службовці проходять до
початку трудової діяльності при прийнятті їх на роботу.
Первинний інструктаж на робочому місці проводить виконавець
робіт або майстер не тільки з тими, хто вперше наймається на роботу, але і
кожного разу якщо працівник переводиться з одного виду робіт на інший.
Повторний інструктаж періодично на робочому місці проводиться
у строки відповідно до затвердженого головним інженером графіка, але
проміжок між ними не може перевищувати трьох місяців для працівників на
роботах з підвищеною небезпекою та шести місяців для інших працівників.
Позаплановий інструктаж на робочому місці проводиться з
працівниками за таких обставин:
при зміні технологічного процесу або введені у дію нових нормативних
актів, чи їх порушення працюючими;
при перерві у роботі понад 30 календарних днів – для робіт підвищеної
небезпеки, а для решти робіт понад 60 днів;
при виявленні органами державного нагляду незнання працюючими
безпечних методів праці чи нормативних актів з охорони праці.
Позаплановий інструктаж завершується перевіркою знань та набутих
навичок щодо безпечних методів праці.
Цільовий інструктаж проводить курівник робіт у таких випадках:
при виконанні разових робіт, що не пов’язані з фаховими обов’язками;
при ліквідації аварій, стихійних лих або інших негативних наслідків;
при проведенні робіт, на які оформляються наряди-допуски, дозвіл або
інші документи.
32
Електрозварник, перед початком роботи, повинен перевірити
наявність і справність обладнання, заземлюючих пристроїв, захисних
огороджень і пристосувань.
Заземленню підлягає: корпуса джерел живлення, апаратного ящика,
допоміжне електричне обладнання. У зварювальних установках крім
заземлення основного електрозварювального устаткування необхідно
безпосередньо заземляти той затискач вторинної обмотки зварювального
трансформатора, до якого приєднується провідник, що йде до виробу
(зворотний провід).
Опір заземленого пристрою повинен бути не більше 0,4 Ом в
електроустановках напругою понад 1000 В з глухозаземленою нейтраллю з
великими струмами замикання на землю. Затискач (полюс) зварювального
трансформатора, який приєднується до зварюваної деталі, необхідно з'єднати
за допомогою заземленого провідника з заземлюючим болтом на корпусі
зварювального трансформатора.
Засоби індивідуального захисту
Зварники повинні бути забезпечені за діючими нормами спецодягом,
спецвзуттям та іншими засобами індивідуального захисту, якими вони
зобов'язані користуватися при виконанні робіт. Одяг та рукавиці
зварювальника не повинні мати слідів масла, жиру, бензину, а також інших
горючих рідин.
Засоби індивідуального захисту
Костюм зі спеціальної тканини або брезенту
Шкіряні чоботи
Щиток зі спеціальними світлофільтрами
Захисні окуляри
33
Основи пожежної безпеки
Небезпека виникнення пожеж існує в тих випадках, коли зварювання
виконують по металу, що накриває дерево або горючі, ізолювальні матеріали,
на дерев'яних лісах, поблизу легкозаймистих матеріалів і т. п. У місцях
виконання зварювальних робіт не повинні застосовуватися і зберігатися
бензин, гас, ацетон та інші легкозаймисті рідини. Забороняється на
обладнанні, розташованому в одному приміщенні, одночасно виконувати
зварювальні та лакофарбові роботи.
Пожежа припиняється тоді, коли припиняється дія будь-якого
компоненту, що приймає участь у процесі горіння.
До засобів гасіння пожежі належать:
• вода й водяна пара (не використовують для гасіння речовин, що
бурхливо з нею реагують, устаткування під напругою, );
• хімічна й повітряно-хімічна піна (легкозаймистих і горючих речовин),
що не вступають у взаємодію з водою.;
• інертні і негорючі гази (не гасять пожежі лужних і лужноземельних
металів, деяких гідридів металів та сполук, до молекул яких входить
кисень, а також тліючі матеріали, бо він не має змочувальної
здатності);
• галоїдні вуглекислотні сполуки (гасіння пожеж в електрообладнанні,
що перебуває під напругою, але недолік - вони чинять отруйну дію на
організм людини у вигляді слабкої наркотичної отрути);
• сухі порошки (гасіння горючих речовин, припинення горіння);
• пісок, щільна тканина — азбест.
Надання першої допомоги потерпілим при нещасних випадках.
Першу допомогу потерпілому при нещасному випадку необхідно надавати
в наступному порядку:
звільнити потерпілого від ушкоджуючого фактора, що на нього діє
(важкий предмет, електричний струм, хімічні реагенти, вода і т.д.),
винести на свіже повітря, розстебнути пояс і ґудзики;
34
провести штучне дихання, зупинити кровотечу, накласти пов'язку,
шину і т.д.;
викликати «швидку допомогу» або доставити потерпілого до
найближчої лікувальної установи будь-яким транспортом,
дотримуючись правил безпеки.
Якщо після звільнення потерпілого від дії електричного струму
встановлено, що він не дихає, слід негайно приступити до штучного дихання
та непрямого масажу серця.
При відсутності спеціальних апаратів найбільш ефективно є штучне
дихання методом «з рота в рот» або «з рота в ніс». Натискати на грудину
потрібно один раз на секунду поштовхом такої сили, щоб змістити її на
3 - 5 см. Після кожного натискання швидко віднімати руки від грудної
клітини, що б не заважати її вільному випрямленню. Виконавши 3-4
натискання, роблять перерву на 2с, під час якого виробляють вдування
повітря за методом «з рота в рот», після чого необхідно повторити масаж з
вказаною частотою до наступного перерви і знову зробити вдування. За цим
способом за хвилину потрібно 60-70 раз натиснути на грудину при частоті
штучного дихання 15-20 разів на хвилину.
35
ЛІТЕРАТУРА
1. Петров Г.Л., Буров Н.Г., Абрамович В.Р. Технология и оборудование
газопламенной обработки металлов. – Машиностроение, 1977
2. Соколов В.И. Газовая сварка и резка металлов. – Машиностроение,
1977
3. Розаринов Ю.Н. Оборудование для электрической сварки
плавлением. – Машиностроение, 1987
4. Браткова О.Н. Источники питания сварочной дуги. – Высшая
школа, 1982
5. Александров А.Г. Милютин В.С. Источники питания для дуговой
сварки. – Высшая школа, 1982
6. Думов С.И. Технология электрической сварки плавлением. –
Машиностроение, 1987
7. Брауде М.З. Охрана труда при сварке в машиностроении. –
Машиностроение, 1978
8. Малышев Б.Д. Безопасность труда при выполнении сварочных
работ в строительстве. – Стройиздат, 1988
9. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. – Львів, 2002
10. Електронний посібник викладача. - Адреса пошуку: ДІПТ / Денне
відділення / Зварювальне виробництво / Технологічні основи
зварювання плавленням / Лекції / Лекція ТОЗП__ doc.
11. Електронний посібник викладача. - Адреса пошуку: ДІПТ / Денне
відділення / Зварювальне виробництво / Обладнання електричного
зварювання плавленням / Лекції / Лекція ОЕЗП__ doc.
12. Електронний посібник викладача. - Адреса пошуку: ДІПТ / Денне
відділення / Зварювальне виробництво / Газове зварювання матеріалів/
Лекції / Лекція ГЗтТР__ doc.
13. Електронний посібник викладача. - Адреса пошуку: ДІПТ / Денне
відділення / Зварювальне виробництво / Охорона праці / Лекції /
Лекція ОП__ doc.
36