Сохраните летнее настроение в новом учебном году! –90% на доступ к материалами по вашему предмету или классу

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Была в сети 21.05.2018 11:19

Баженова Ольга Александровна

преподаватель спецдисциплин

69 лет

1 000

59 984

Подписчики

Подписки

Местоположение

Россия, Белгород

Обо мне Блог Файлы Тесты Галерея Активность Награды

Новые прогрессивные сварочные технологии, используемые в различных направлениях жизнедеятельности человека.

Категория: Прочее

21.05.2018 11:19

Просмотр содержимого документа
«Новые прогрессивные сварочные технологии, используемые в различных направлениях жизнедеятельности человека.»

М.А.Самойленко

ОГАПОУ «Белгородский

индустриальный колледж», г.Белгород.

Руководитель – О.А.Баженова

преподаватель сварочных дисциплин

Содержание

Стр.

Введение 2

Раздел 1. Новые технологии и перспективы развития сварки.

1.1. Новые технологии в сварочном производстве 3

1.2. Приоритетные способы сварки на 2017 – 2020 годы. 7

1.3. Материалы для сварных конструкций и методы

их соединения 8

Заключение 9

Список используемой литературы 12

Тема: «Новые прогрессивные сварочные технологии, используемые в различных направлениях жизнедеятельности человека».

Введение

В основе стандартов нового поколения использование прогрессивных сварочных технологий обеспечивает активную учебно – познавательную деятельность обучающихся, построение учебного процесса с учетом индивидуальных особенностей обучающихся. Поэтому, применение новых прогрессивных сварочных технологий в сварочном производстве формирует мотивированную компетентную личность, способной быстро ориентироваться в динамично развивающимся и обновляющемся информационном пространстве; получать, использовать и создавать разнообразную информацию по производству новых материалов; принимать обоснованные решения и решать жизненные проблемы на основе полученных знаний, умений и навыков в сварочном производстве..

Профессиональные образовательные стандарты предъявляют высокие требования к современному обучаемому. Короткие сроки обучения, большие объемы информации по выпуску и применению конструкционных материалов, высокие требования к знаниям и умениям обучающимся – вот современные условия образовательного процесса. Поэтому, необходимы новые подходы к организации учебного процесса опирающиеся на прогрессивные сварочные технологии.

Перед сваркой стоят огромные задачи в развитии сварочного дела в развитии современных сварочных технологий: автоматизация и роботизация сварочных процессов и технологий; использование компьютерного моделирования в различных видах сварки и контроле качества.

Вопросы совершенствования сварочного производства стоят открытыми,

хотя Российские и зарубежные ученые работают над проблемами сварочного производства.

На мой взгляд, к проблемам сварочного производства можно отнести:

- совершенствование дуговой сварки теплоустойчивых сталей: жаропрочных, хромистых и никилиевых;

- использование установок с видиомониторингом сварки;

- применение новых сварочных материалов для ручной дуговой сварки;

- эффективный и компетентный контроль за всем производственным циклом.

Таким образом, использую современные профессиональные сварочные технологии в сварочном производстве повышается мотивация к обучению и необходимость получения качественного образования с целью дальнейшей успешной социализации специалистов «Сварочного производства» в обществе.

Раздел 1.Новые технологии и перспективы развития сварки

Еще в 1802 году русский ученый Василий Владимирович Петров совершил открытие – открыл электрическую дугу. Именно академик Петров не только изучил и составил описание данного явления, но также указал на возможность использования тепла подобной дуги для расплавления металлов.

К концу девятнадцатого столетия сварка как метод стала неотъемлемым элементом многих технологических процессов. В России дуговую электросварку впервые применили на Куваевской мануфактуре и заводе Пономарева в Иваново-Вознесенске. В 1888 году этот способ был использован в мастерских Орловско-Витебской железной дороги для ремонта паровозных и вагонных колес, рам, решеток и так далее. В течение пяти лет данный способ распространился по всей России.

С тех пор сварочные технологии, конечно же, шагнули далеко вперед и проникли практически во все сферы индустрии.

По оценкам экспертов: «Более половины валового национального продукта промышленно развитых стран создается с помощью сварки и родственных технологий. До 2/3 мирового потребления стального проката идет на производство сварных конструкций и сооружений. Во многих случаях сварка является единственно возможным или наиболее эффективным способом создания неразъемных соединений конструкционных материалов и получения ресурсосберегающих заготовок, максимально приближенных по геометрии к оптимальной форме готовой детали или конструкции».

В настоящее время сварка используется для соединения отнюдь не только стальных конструкций. «Сегодня сварка применяется для неразъемного соединения широчайшей гаммы металлических, неметаллических и композиционных конструкционных материалов в условиях земной атмосферы, Мирового океана и космоса. Несмотря на непрерывно увеличивающееся применение в сварных конструкциях и изделиях легких сплавов, полимерных материалов и композитов, основным конструкционным материалом остается сталь. Именно поэтому мировой рынок сварочной техники и услуг возрастает пропорционально росту мирового потребления стали.

Значимое направление перспективного развития сварочных технологий напрямую пересекается с наукой о материалах. Необходимо создавать сложные композиционные материалы, а также высокопрочные стали. Все более широкое применение находят сейчас сплавы, содержащие в себе такие металлы, как литий, скандий, циркон, создавать легко свариваемые титановые сплавы, создавать специальные материалы на основе полимеров. Это, по оценкам ученых, должно повысить характеристики жесткости и прочности.

Внедряя автоматизацию и роботизацию в сварочное производство, позволяет использовать принципиально новые методы электрической сварки. Они строятся на быстром изменении тока, сочетании его высоких и низких импульсов и т.д.

Перспективами развития сварки является:

- создание портативных аппаратов: легких и компактных, включая систему автоматической подачи проволоки, весом менее 10 килограммов, оснастить аппараты цифровой системой управления. При помощи дисплея и кнопок настройки не только профессионал, но даже «любитель» (т.е. человек, занимающийся соответствующими работами лишь время от времени) выставляет исходные показатели: например, вид газа и диаметр проволоки.

– совершенствование газовых горелок, которые в течение длительной работы при высочайших температурах давать ровное пламя: без факелов и хлопков. Это исключительно важно при высококачественной сварке.

Применение подобных горелок позволяет не прерывать работу, а значит, ощутимо повышает производительность труда сварщика;

- применение новых установок для сварки тонколистовой стали с видиоманиторингом. В комплекте установки может поставляться современная система видеомрниторинга сварки.

Система видеомониторинга сварки ARC VIEW, обеспечивает видеобзор в стесненных условиях, например позиционирование/сварка/наплавка внутри изделия с возможностью записи видео на флэшкарту или трансляции через интернет или компьютерную сеть предприятия с целью контроля работы персонала, а также наблюдения за сварочным процессом. Система видеомониторинга сварки состоит из следующих компонентов – контроллер с монитором в стойке управления, с возможностью записи и воспроизведения видео, соединительные кабели, блок охлаждения камеры, видеокамера двух типов (различаются размерами и фокусным расстоянием), подсветка наблюдаемого места.

Система видеомониторинга ArcView предназначена для визуального слежения за сварочным процессом с расширенными возможностями. Защитное стекло с пневматическим управлением обеспечивает прямой обзор сварочной дуги, а такие установки камеры, как фокус и диафрагма, можно настроить индивидуально на блоке управления с 15-дюймовым дисплеем. Дополнительно блок управления предлагает опциональную запись на USB-флешкарты, а также он-лайн слежение с помощью сетевого соединения (intranet/internet).

Система видеомониторинга ArcView позволяет осуществлять инспекцию и документирование различных факторов сварки. Результат внедрения системы ArcView - улучшение качества и производительности в рабочем процессе. Видеозаписи отлично подходят для оценки качества или как учебный материал.

- установки для сварки продольных и кольцевых стыков
с применением 4-х сварочных процессов.

Сварочные процессы: МIG/MAG + СМТ; TIG + Плазма Материал: Сr-Ni cтали, сталь, алюминий, титан.

- установка для наплавки арматуры без сопутствующего подогрева. Применяемый сварочный процесс: СМТ (Cold Metal Transfer). СМТ: Аббревиатура, за которой стоит самый стабильный процесс в мире. Процесс СМТ – Сold Metal Transfer («холодный перенос металла») представляет собой дуговую сварку с вертикальными колебаниями проволоки в защитном газе. Частота колебаний проволоки возможна до 70 Гц, изменяется синергетической программой сварочного источника.

К преимуществам наплавки методом CMT можно отнести следующее:

Высокая производительность наплавки 60 – 80 cм./мин.

Минимальное тепловложение в основной металл по сравнению с другим способами сварки в защитных газах и высокая стабильность процесса за счёт механического слежения за дугой.

Минимальное перемешивание с металлом основы ≤ 10% в первом слое и ≤ 5% во втором.

Практически полное отсутствие брызг, снижение разбрызгивания до 99%.

Абсолютно стабильная дуга. Согласованные движения проволоки.

- применение сварки KeyHole(сварка в замочную скважину).

Когда жесткие требования к качеству должны быть выполнены при сварке листов и других компонентов толщиной до 8 мм. на помощь приходит сварка KeyHole(сварка в замочную скважину). Охлаждаемое газовое сопло сжимает дугу, обеспечивая мощный пучок дуги , что устраняет необходимость в трудоемкой подготовки сварочных кромок, таких как V-или U-образные. Это экономит до 30% от присадочного металла. Цифровые источники TIG 400 или 500 могут быть объединены с PlasmaModule 10 и сварочной плазменной горелки Robacta PTW 3500 для создания плазменной сварки KeyHole механизированной системы применения, в диапазоне мощностей от 3 до 500 А.

- сварочный инвертор для аргонодуговой сварки постоянным током TransTig (TIG) DC с полностью цифровым управлением. Возможность сварки штучным электродом (ММА). Аппарат прост в эксплуатации, имеет удобную систему управления, надежную и прочную конструкцию. TransTig идеально подходит для использования в химической и пищевой промышленности, производстве контейнеров, автокомпонентов, машин, в строительстве, при монтажных работах, сварке металлических конструкций, для сервиса и ремонта, а также для строительства трубопроводов.

- серия источников TransSteel применяется преимущественно для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в производстве металлоконструкций, машиностроительного оборудования, резервуаров, транспортных средств и т.д. Предназначена для работы в тяжёлых условиях (сильная запыленность, широкий температурный диапазон, работа под открытым небом, в дождь и т.д.). Безотказность в работе, характерная для всей продукции Fronius, и цифровые технологии (Digital revolution) реализованы в аппаратах этой серии.

- Технология сварки Laser-Hybrid

Благодаря совмещению технологий, становится возможным обеспечить высокую скорость и работу по зазорам, характерные для дуговой сварки, а также геометрию сварочной ванны (большая глубина проплавления и малая ширина) характерную для лазерной сварки.
Вывод: Перечисленные новые прогрессивные сварочные технологии позволяют сваривать сложные материалы, уменьшать время необходимой

работы, повышать качество работы. Кроме того, снижаются требования к квалификации сварщика: нормальный рядовой профессионал с такой аппаратурой и технологией способен делать то, для чего прежде требовался поистине уникальный специалист.

1. 2. Приоритетные способы сварки в 2017 – 2020 годах.

В начале третьего тысячелетия сварка является одним из ведущих технологических процессов создания материальной основы современной цивилизации. Во многих случаях сварка является единственно возможным и наиболее эффективным способом создания неразъемных соединений конструктивных материалов.

На рисунке -1 показаны методы соединения материалов в конструкциях.

Приоритетные способы сварки:

- в защитных газах (MIG/MAG? TIG),

- контактная сварка (трением, диффузионная),

- лазерная сварка,

- сварка электронным лучем,

- гибридные способы сварки (MAG + лазер).

Дуговая и контактная сварка останутся по-прежнему доминирующими способами соединения металлов. Растет доля механизированных и автоматических способов сварки в защитных газах. Такие способы сварки, как электронно-лучевая, диффузионная и высокочастотная, занимают важное место в общих технологических процессах обработки металлов и будут развиваться в зависимости от нужд и запросов промышленности.

Вывод: Учитывая мировые тенденции расширения области применения прогрессивных ресурсосберегающих технологий можно предположить, что доля лазерной технологии в сварочном производстве в предстоящее десятилетие существенно увеличится и достигнет 6 – 8 % общего объема сварочных работ.

Автомобильный сектор (например, компания Mazda) заинтересован в «твердой» сварке из-за больших объемов работ с алюминиевыми сплавами и точечной сваркой, а также в связи с возможностью соединять как экстремально структурно-разнородные, так и структурно-однородные материалы.

Рисунок 1 – Методы соединения материалов в конструкциях.

На рисунке -2 показаны приоритетные способы сварки до 2020 г.

Рисунок 2 – приоритетные способы сварки.

1.3. Материалы для сварных конструкций и методы их соединения.

Сегодня сварка применяется для неразъемного соединения широчайшей гаммы металлических, неметаллических и композиционных конструкционных материалов в условиях земной атмосферы, Мирового океана и космоса. Несмотря на непрерывно увеличивающееся применение в сварных конструкциях и изделиях легких сплавов, полимерных материалов и композитов, основным конструкционным

материалом является сталь. 2/3 мирового потребления стального проката идет на производство сварных конструкций.

Рисунок 3 – Материалы, применяемые при сварке.

Вывод: Будет непрерывно расширяться применение высокопрочных сталей в ответственных сварных конструкциях. Все более широкое применение находят высокопрочные алюминиево-литиевые сплавы, сплавы с предельно высоким легированием, а также сплавы, которые содержат в своем составе эффективные модификаторы – скандий, цирконий, одновременно улучшающие свариваемость материалов и механические свойства сварных соединений. Ведутся работы по созданию новых конструкционных, хорошо сваривающихся титановых сплавов, обладающих высокой прочностью и коррозионной

Заключение

Практическое применение сварки настолько расширилось в течение прошедших двадцати лет и в разнообразии использования, и в специализации, что термин «сварка» теперь свободно заменяется термином «соединение», не теряя при этом смысловой нагрузки. Новые процессы, такие как, сварка трением, и новые материалы – например, пластмассы и керамика, появившиеся в традиционном контексте, ведут к новым технологиям и необычным решениям

Анализ современного состояния сварочного производства свидетельствует о том, что сварка плавлением занимает ведущие позиции во всех промышленно развитых странах. В дальнейшем роль этого вида сварки будет уменьшаться вследствие интенсивного развития сварки в твердой фазе.

Однако еще долгое время сварка плавлением будет оставаться основным видом сварки металлов. Постоянное стремление к повышению производительности и эффективности сварки плавлением проявилось в непрерывном повышении мощности источников сварочного нагрева и увеличении концентрации энергии в зоне плавления металла. Появление и развитие плазменно-дуговой и электроннолучевой сварки служит иллюстрацией к сказанному.

За истекшие годы в нашей стране и за рубежом достаточно большое развитие получила электроннолучевая сварка. Этим способом в первую очередь выполняют различные соединения тонкого металла в электронной промышленности, приборостроении, а также в авиа- и ракетостроении. Интенсивно ведутся работы по освоению электроннолучевой сварки сравнительно толстых трудно свариваемых сталей и сплавов. Дальнейшее развитие электроннолучевой сварки будет, по-видимому, идти по пути повышения ускоряющего напряжения (вплоть до 150 кВ) и увеличения единичной мощности электронных пушек (до 30— 50 кВт). Все большее внимание будет уделено сварке в форвакууме. Расширится применение различных накидных камер для создания местного вакуума. Будут разработаны станки – автоматы для электронолучевой сварки.

Таким образом, перспективы электроннолучевой сварки — сварка толстого металла в изделиях самого ответственного назначения: роторах турбин и генераторов, сосудах высокого давления и т. п.

Создание оборудования и технологии микроплазменной дуговой сварки тонкого металла является одним из важных достижений последних лет. За короткий срок наша промышленность освоила около тысячи комплектов аппаратуры для этого способа, и спрос на нее неудержимо растет. Микроплазменная дуга успешно соединяет тонколистовую сталь, алюминиевые сплавы. Сварка микроплазмой вытесняет электроннолучевую при выполнении соединений металла толщиной 1 мм и менее.

Предложения.

В предстоящем десятилетии огромное внимание будет уделено созданию новых специализированных аппаратов, установок, машин для сварки, собираемых из унифицированных, надежных, проверенных узлов. Известно, что квалифицированный сварщик, накладывая шов, выполняет сложный комплекс движений, управляя формой сварочной ванны и кристаллизацией сварного шва. Фактически из этих элементов манипулирования электродом в наших сварочных аппаратах реализованы только два —• подача эутектрода в дугу и поступательное равномерное перемещение его вдоль стыка. Изредка осуществляется поперечное колебание конца электрода. Между тем современные достижения в области автоматического управления позволяют полностью воспроизводить весь цикл операций,

выполняемых опытным сварщиком.

Следовательно, мы вправе ожидать появления аппаратов, которые смогут успешно решать задачу оптимизации всех операций, связанных с дуговой сваркой.

в недалеком будущем. Если удастся создать системы управления с обратными связями, обеспечивающие контроль за геометрическими размерами швов, за ходом физико-химических реакций, тепловых процессов и усадочных явлений в зоне сварки, будет сделан шаг вперед на пути дальнейшего прогресса сварочной техники.

Выводы:

В недалеком будущем необходимо создать системы управления с обратными связями, обеспечивающие контроль за геометрическими размерами швов, за ходом физико-химических реакций, тепловых процессов и усадочных явлений в зоне сварки.

Огромное внимание будет уделено сварке разнородных металлов. Сочетания соединяемых материалов значительно расширятся, все большие требования будут предъявляться к конструктивной прочности соединений. Появится необходимость выполнять соединения без так называемых переходников.

Сварка в будущем будет применяться для строительства подводных туннелей. В Норвегии планируют построить первые в мире подводные плавающие мосты на глубине 30 метров под водой с помощью больших труб, достаточно широких для двух полос.

Список используемой литературы:

Основные источники:

Н.Л.Алешин и др. «Контроль качества сварочных работ». Учебное пособие. М. Высшая школа. 2013г. 206 с.
Волченко М.Ю. «Контроль качества сварки Учебное пособие. Машиностроение, 2011г. 325 с.
Мисюров М.Д. «Технические процессы лазерной обработки». Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. 604с.
Деев Г.Ф. и др. «Дефекты сварных швов». Киев, Наукова думка, 2015г. 208с.
Клюев В.В. и др. «Неразрушающий контроль и диагностика». М. Машиностроение, 2013г. 656с.
Лихачев В.Л. «Электродуговая сварка» пособие для сварщиков и специалистов сварочного производства. М. Машиностроение 2014г. 640с.

Дополнительные источники:

Алешин Н.П. «Радиационная, ультразвуковая и магнитная дефектоскопия металлоконструкций. М. Высшая школа. 1991г. 432с.
Ермолов И.Н. «Расчеты в ультразвуковой дефектоскопии». Справочник. Из-во «Эхо». 2000г. 89с.
Щербицкий В.Г. «Ультразвуковой контроль сварных конструкций». Из-во МГТУ им. Баумана. 2000г . 496с.
Герасименко А.И. «Основы электро-газо- сварки»: Учебное пособие Издательское издание Ростов-на-Дону: «Феникс» 2006-384с.
Хромченко Ф.А.-Справочное пособие электросварщика – 2-е издание., испр. -М.: Машиностроение, 2005-416 с

Заявка

На участие Всероссийской студенческой научно – исследовательской конференции

«Сварка – шаг в будущее»

Полное название учреждения (по уставу), город, населенный пункт	ОГАПОУ «Белгородский индустриальный колледж». Белгородская обл. Г. Белгород.
Адрес учреждения, телефон, E-mail	308002, г. Белгород, пр. Б. Хмельницкого, 80 тел. 26-22-65, факс 26-22-65 E-mail: mail@bincol.ru
Фамилия, имя, отчество студента, (полностью) Контактный телефон	Самойленко Максим Александрович 8 -920 -20 -23 -719
ФИО научного руководителя Должность, ученая степень, ученое звание Контактные телефон, E-mail	Баженова Ольга Александровна, преподаватель профессиональных дисциплин. 8 -910 – 322 – 01 - 85
№ и название номинации	№2.Новые прогрессивные сварочные технологии, используемые в различных направлениях жизнедеятельности человека.
Название работы / проект	Новые прогрессивные технологии в сварочном производстве
Форма участия	Заочная - публикация
Нуждаюсь в общежитии / не нуждаюсь	Не нуждаюсь