Сборка неразъемных соединений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Мордовия

ГБОУ РМ СПО (ССУЗ) «Алексеевский индустриальный техникум»

Доклад

На тему: «Сборка неразъемных соединений»

Выполнил: студент гр. Э-21

Ховатов А.Э.

Проверил: преподаватель

Наземкина Татьяна Георгиевна



1. Клёпка

Клепка металла - это процесс получения неразъемного соединения сравнительно тонких деталей: металлических листов или полосок, или листа железа с полосой или металла.

Клепка производится при помощи заклепок, которые изготавливаются из мягкой стали и представляют собой цилиндрические стержни с двумя головками. Одна из этих головок называется закладной, а другая, расклепываемая на другом конце стержня, - замыкающей. Именно замыкающая головка обеспечивает скрепление деталей.

В зависимости от требований к поверхности, замыкающие головки заклепок могут быть полукруглыми, потайными, полупотайными или плоскими. Если обе головки заклепки располагаются над поверхностями склепанных деталей, клепка называется обыкновенной. Если же головки заклепки помещаются заподлицо с поверхностями склепанных деталей, клепку называют потайной. По количеству плоскостей среза такие соединения подразделяются на одно- и многосрезные. В качестве еще одного критерия для классификации выступает характер воздействия нагрузки на заклепочное соединение. Нагрузка может воздействовать на заклепочное соединение в продольном направлении, параллельном оси заклепок, и в поперечном, перпендикулярном оси заклепок. По конструкции заклепочные соединения во многом схожи с паянными, клеевыми и сварными соединениями. Детали и листы, соединяемые заклепочным швом, могут располагаться внахлестку или встык с накладками. Заклепки изготавливаются для разных способов установки. Односторонняя клепка выполняется с использованием множества видов заклепок, включая отрывные и взрывные. При обычной клепке наковаленка-поддержка может находиться с лицевой либо с тыльной стороны. Преимуществом последнего способа является возможность использования более легкой по весу наковаленки-поддержки. Клепка бывает холодной, горячей и смешанной. При холодной клепке замыкающая головка заклепки высаживается в холодном состоянии. Холодную клепку используют, когда толщина стержня заклепки не превышает 8 мм.

Горячая клепка предусматривает предварительный разогрев стержня заклепки до температуры красного каления. Данный способ применяют при толщине стержня заклепки 8 мм и более.

1.1 Механизация клепки

Детали, подлежащие соединению, накладывают одна на другую так, чтобы подготовленные отверстия совпадали. Затем в эти отверстия вводят заклепку и при помощи натяжки (осадки) осаживают склепываемые листы и прижимают к головке заклепки, опирая ее о поддержку. После этого ударами молотка осаживают выступающий конец стержня, формируя из него замыкающую головку. Далее обжимкой отделывают замыкающую головку, придавая ей окончательную форму. При клепке пневматическим молотком работа осуществляется двумя рабочими. Один из них (подручный) при помощи винтовой, рычажной или пневматической поддержки поджимает закладную головку заклепки, а второй (клепальщик) осаживает стержень заклепки и оформляет замыкающую головку. В некоторых случаях (например, при механизированной клепке мелких сборочных единиц) поддержка закрепляется неподвижно, а склепываемые детали удерживаются над ней подручным клепальщика. Пневматические молотки работают в любом пространственном положении: вертикальном, горизонтальном и т. д. Наибольшая производительность обеспечивается при работе сверху вниз, несколько меньшая - при горизонтальной клепке и наименьшая - при работе снизу вверх. Рабочие поверхности обжимок имеют форму, соответствующую форме головки. При прямом методе клепки рабочую поверхность делают слегка шероховатой, чтобы головка не соскальзывала, а при обратном - полируют. При клепке открытых соединений применяют прямые обжимки, а при клепке полузакрытых - изогнутые. В местах, где трудно установить молоток с обжимкой перпендикулярно к склепываемой поверхности, при клепке обратным методом используют шарнирные обжимки. Для предохранения поверхности изделия от повреждений (подсечек, вмятин и др. дефектов) на обжимку с гладкой рабочей поверхностью надевают резиновое кольцо, немного выступающее над рабочей поверхностью.

1.2 Типичные дефекты клепки, причины их появления и способы предупреждения

Дефект	Причина	Способ предупреждения
Заклепка перекашивается при расклепывании.	Диаметр отверстия больше требуемого. Наносятся косые удары по стержню заклепки.	Правильно выбирать заклепку по диаметру отверстия - заклепка должна входить в отверстие свободно, но без качки. Соблюдать правила клепки.
Прогиб листовой заготовки при постановке заклепки.	Диаметр стержня заклепки больше диаметра отверстия - заклепку в отверстие забивали	Заклепку из отверстия выбить, осадить прогнутое место, при необходимости «поправить» отверстие, просверлив его заново.
Стержень заклепки при расклепывании изгибается (особенно при небольших диаметрах - до 5мм).	Слишком большой вылет стержня заклепки.	Выбить заклепку из отверстия и заменить ее. Если заклепку удалить невозможно, то необходимо укоротить стержень до требуемой длины.
Замыкающая головка не полная.	Длина стержня заклепки меньше расчетной.	Выбить заклепку из отверстия и заменить ее. Отсортировать заклепки по длине.
«Вздутие» металла под головками заклепок при склепывании деталей из листового металла (при толщине не менее 5мм).	Клепка производилась без осаживания листов (деталей) натяжкой.	Заклепку выбить из отверстия и клепку повторить с обязательным осаживанием мест клепки натяжкой.
Вмятины на головках заклепок и склепываемых деталях.	Неаккуратная работа, замыкающие полукруглые головки не отделывались сферической обжимкой.	При образовании замыкающей полукруглой головки обязательно пользоваться сферической обжимкой.



2. Пайка, склеивание и луживание

Пайка -- процесс неразъемного соединения деталей. При пайке происходит расплавление припоя и диффузия его в соединяемый металл. В отличие от термической сварки при пайке не расправляется основной соединяемый металл, что позволяет сохранять неизменным его структуру, химический состав и механические свойства. Ввиду низкой температуры нагрева в изделиях после пайки не возникает больших температурных напряжений, поэтому они сохраняют форму, размеры и шероховатость поверхности. клепка пайка склеивание трубопровод

Лужение. Сущность этой слесарной операции состоит в нанесении на деталь тонкого слоя олова или сплавов олова (со свинцом, цинком, висмутом и т. д.) с целью предохранения поверхностей от коррозии и окисления, придания им необходимых свойств, например, для декоративной обработки поверхности при изготовлении художественных изделий или подготовки поверхности подшипников перед заливкой баббитом, перед пайкой. Этот слой носит название полуда. Перед лужением поверхности деталей обрабатывают до чистого металлического блеска либо нехимическим способом (напильниками, стальной или волосяной щеткой с мокрым песком, шлифованием) либо химическим способом с целью обезжиривания (в растворе каустической соды при кипении, венской известью, бензином и др.) и травления (в растворе соляной кислоты с подогревом).

Склеивание. В настоящее время склеиванию, т. е. неразъемному соединению деталей с помощью различных клеев, подвергают любые материалы, работающие в различных условиях. Процессы склеивания деталей у различных клеев имеют много общего, но отличаются временем и температурой выдержки и некоторыми сопутствующими особенностями.



2.1 Типичные дефекты при паянии, причины их появления и способы предупреждения

Дефект	Причина	Способ предупреждения
Непропаянный шов.	Плохая зачистка места спая. Паяние производилось недостаточно нагретым паяльником.	Вновь зачистить непропаянное место и пропаять заново, соблюдая все правила.
«Корявый» шов.	Паяние производилось недостаточно нагретым паяльником.	Прогреть паяльник до достаточной температуры и пропаять весь шов.
Наплывы припоя.	Использовано слишком обильное количество припоя.	При паянии методом введения прутка легкоплавкого припоя в место спая продвигать пруток вместе с паяльником с такой скоростью, чтобы расплавленный припой равномерно, но не чрезмерно заполнял зазор в месте спая. При пайке тугоплавким припоем убирать пруток при заполнении шва в месте спая расплавленным припоем. Зачистить место спая напильником.
Излом в месте спая.	Непропай шва.	Перепаять заново.
Негерметичность спаянного сосуда.	Непропай шва.	Зачистить место течи и пропаять его заново.
Припой не смачивает поверхность паяемого металла.	Недостаточная активность флюса. Наличие на поверхности оксидной пленки, жировых или других загрязнений.	Увеличить количество флюса или добавить в него фтористые сали. Улучшить очистку поверхности.
Припой при хорошей смачиваемости шва не затекает в зазор.	Мал зазор.	Подобрать оптимальный размер зазора.
Трещина в шве.	Значительная разница в коэффициентах теплового расширения припоя и материала соединяемых частей.	Подобрать припой, соответствующий материалу спаиваемых заготовок.
Смещения и перекосы в паяных соединениях.	Некачественная фиксация взаимного положения заготовок перед пайкой.	Исключить смещение соединяемых заготовок при кристаллизации (застывании) припоя.

2.2 Процесс склеивания

Склеивание неразъемному соединению деталей с помощью различных клеев, подвергают любые материалы, работающие в различных условиях

Клей ВС-10Т применим для приклеивания тормозных накладок, склеивания деталей, работающих при температуре до 300° С, во влажных условиях, при воздействии масел. Обладает прочностью и стойкостью.

Карбинольный клей используется для склеивания деталей из стали, чугуна, пластмасс и эбонита. Стоек против кислот, щелочей, спирта, воды, бензина и масел. Им склеивают аккумуляторные банки, детали карбюратора, заделывают трещины, отверстия. Нестоек к высокой температуре.

Бакелитовый лак применяется для приклейки прокладок в муфтах сцепления, склеивания пластмасс.

Эпоксидные клеи выпускают нескольких марок (ЭД-5Х ЭД-б, ЭД-40 и др.). Применяют для склеивания металлических и других деталей, используют при ремонте корпуса редукторов, заделки трещин, отколов, ликвидации износов в опорах.

Термостойкие клеи марок ВК-32-280, ИП-9, ВФК-9 предназначены для склеивания деталей из различных материалов, стойки к температуре, влажности.

Процессы склеивания деталей у различных клеев имеют много общего, но отличаются временем и температурой выдержки и некоторыми сопутствующими особенностями.



2.3 Характеристика и назначение материалов, используемых для выполнения соединений трубопроводов

Материал	Вид	Назначение	Поставка
Стеклоткань конструкционная (предпочтительно марки Т-13П)	Тканый материал	Армирующая основа соединений бандажного типа	Рулоны в мягкой таре из водонепроницаемого материала
Тканые ленты из крученых комплексных нитей алюмоборсиликат-ного стекла марки ЛЭС	Тканый материал	Армирующая основа соединений бандажного типа	В мягкой таре из водонепроницаемого материала
Тканые конструкционные стеклянные ленты марки ЛСК	Тканый материал	Армирующая основа соединений бандажного типа	То же
Фенолполивинилацетальные клеи БФ-2 и БФ-4	Бесцветная или слегка мутная жидкость	Для нанесения полосок клея на стеклоткань перед ее нарезкой	Тубовая упаковка
Ацетон	Бесцветная жидкость	Для обезжиривания поверхностей склеиваемых труб	Емкости из стекла
Бензин	Бесцветная жидкость	Для обезжиривания поверхностей склеиваемых труб	То же

Клеевые соединения бандажного типа (рис. 15.11, а, б) выполняются путем многослойной намотки на концы стыка стальных труб ленты из стеклоткани с нанесенным на ее поверхность слоем эпоксидного клея. Фиксация взаимного положения стыкуемых труб обеспечивается за счет применения струбцин с призмами, бандажа из металлической ленты, опор и подвесок. Зачистка концов труб перед склеиванием осуществляется на участках длиной не менее 0,7 диаметра. Зачищенные поверхности перед склеиванием обезжириваются ацетоном или бензином для улучшения соединения клея с металлом. Клеевой состав готовят, смешивая компаунд (основные компоненты клея) с отвердителем. Намотка подготовленной ленты с нанесенным на нее клеевым составом на концы соединяемых труб выполняется вручную в радиальном направлении туго и без перекосов. Середина ленты при этом должна располагаться в месте стыка труб. Для получения необходимой прочности и герметичности соединение должно быть выдержано при температуре окружающего воздуха 5... 17°С в течение четырех суток, при температуре 17... 25 °С - в течение двух суток. Для сокращения времени выдержки и увеличения прочности клеевого соединения применяются искусственные условия выдержки при температуре 80°С в течение трех часов или при температуре 120°С в течение полутора часов. Склеенные таким образом трубы перемещаются только с помощью переноски; категорически запрещается перемещать их волоком или сбрасывать с высоты. Для получения клеемеханических соединений (рис. 15.11, б) клей наносится на наружную поверхность конца трубы и внутреннюю поверхность раструба или муфты. После нанесения клея прямой конец трубы заводится в раструб или муфту и обжимается по периметру. После обжатия происходит отвердение клея. Длина нахлестки (длина участка трубы, входящая в раструб или муфту) должна составлять не менее 1,2 диаметра трубы.

Раструбные и муфтовые соединения труб (рис. 15.11, г) от клеемеханических отличаются тем, что обжатие муфты или раструба не выполняется.

Основным дефектом клеевого соединения является его недостаточная прочность, которая может быть вызвана следующими причинами:

* плохой очисткой склеиваемых поверхностей;

* неравномерным нанесением клея на склеиваемые поверхности (недостаток или избыток клея на отдельных участках);

* отвердением клея до соединения поверхностей;

* недостаточным давлением на детали при склеивании;

* недостаточным температурным режимом и недостаточным временем просушивания соединения.

Для устранения этих недостатков необходимо очистить поверхность от клея, вновь очистить и обезжирить ее, а также соблюдать температурный и временной режим при выполнении клеевых соединений.



3. Термическая обработка

Термической обработкой металлов и сплавов называется процесс изменения внутреннего строения (структуры) металлов и сплавов путем нагрева, выдержки и последующего охлаждения с целью получения металлов и сплавов с необходимыми свойствами. Термической обработке подвергают заготовки (кованые, штампованные, литые и др.) и готовые детали. Заготовки подвергают термической обработке в целях улучшения их структуры и снижения твердости, а обрабатываемые детали - для придания им необходимых свойств: твердости, прочности, износостойкости, упругости и др. Изменяя температуру и продолжительность нагрева, температуру и продолжительность выдержки и скорость охлаждения, можно сообщить стали одного и того же химического состава самые разнообразные свойства, т.е. делать ее твердой или мягкой, в различной степени пластичной, хрупкой и т.п. Совокупность этих условий называется режимом термической обработки. В зависимости от температуры нагревания и условий охлаждения различают следующие виды термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Они имеют различные назначения и отличаются друг от друга скоростью и температурой нагрева, временем выдержки при этой температуре и скоростью охлаждения. Температура нагрева при отжиге, нормализации и закалке зависит от содержания углерода.

Среди основных видов термической обработки следует отметить:

Отжиг

Отжиг 1 рода (гомогенизация, рекристаллизация, снятие напряжений). Целью является получение равновесной структуры. Такой отжиг не связан с превращениями в твердом состоянии (если они и происходят, то это -- побочное явление).

Отжиг 2 рода связан с превращениями в твердом состоянии. К отжигу 2 рода относятся: полный отжиг, неполный отжиг, нормализация, изотермический отжиг, патентирование, сфероидизирующий отжиг.

Закалку проводят с повышенной скоростью охлаждения с целью получения неравновесных структур. Критическая скорость охлаждения, необходимая для закалки, зависит от химического состава сплава. Закалка может сопровождаться полиморфным превращением, при этом из исходной высокотемпературной фазы образуется новая неравновесная фаза (например, превращение аустенита в мартенсит при закалке стали). Существует также закалка без полиморфного превращения, в процессе которой фиксируется высокотемпературная метастабильная фаза (например, при закалке бериллиевой бронзы происходит фиксация альфа фазы, пересыщенной бериллием).

Отпуск необходим для снятия внутренних напряжений, а также для придания материалу требуемого комплекса механических и эксплуатационных свойств. В большинстве случаев материал становится более пластичным при некотором уменьшении прочности.

Нормализация. Изделие нагревают до аустенитного состояния (на 30…50 градусов выше АС3) и охлаждают на спокойном воздухе

Дисперсионное твердение (старение). После проведения закалки (без полиморфного превращения) проводится нагрев на более низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы. Иногда проводится ступенчатое старение при нескольких температурах с целью выделения нескольких видов упрочняющих частиц.

Криогенная обработка -- это упрочняющая термическая обработка металлопродукции при криогенных, сверхнизких температурах (ниже минус 153°С).

3.1 Химико-термическая обработка стали. Цементация

Химико-термическая обработка (ХТО) - процесс изменения химического состава, микроструктуры и свойств поверхностного слоя детали. Изменение химического состава поверхностных слоев достигается в результате их взаимодействия с окружающей средой (твердой, жидкой, газообразной, плазменной), в которой осуществляется нагрев. В результате изменения химического состава поверхностного слоя изменяются его фазовый состав и микроструктура. Основными параметрами химико-термической обработки являются температура нагрева и продолжительность выдержки. В основе любой разновидности химико-термической обработки лежат процессы диссоциации, адсорбции, диффузии. Диссоциация - получение насыщающего элемента в активированном атомарном состоянии в результате химических реакций, а также испарения. Например,

Адсорбция - захват поверхностью детали атомов насыщающего элемента. Адсорбция - всегда экзотермический процесс, приводящий к уменьшению свободной энергии. Диффузия - перемещение адсорбированных атомов вглубь изделия.

Для осуществления процессов адсорбции и диффузии необходимо, чтобы насыщающий элемент взаимодействовал с основным металлом, образуя твердые растворы или химические соединения.

Химико-термическая обработка является основным способом поверхностного упрочнения деталей.

Основными разновидностями химико-термической обработки являются:

цементация (насыщение поверхностного слоя углеродом);

азотирование (насыщение поверхностного слоя азотом);

нитроцементация или цианирование (насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом);

диффузионная металлизация (насыщение поверхностного слоя различными металлами).

Цементация - химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя атомами углерода при нагреве до температуры 900…950 ^oС.

Цементации подвергают стали с низким содержанием углерода (до 0,25 %). Нагрев изделий осуществляют в среде, легко отдающей углерод. Подобрав режимы обработки, поверхностный слой насыщают углеродом до требуемой глубины. Глубина цементации (h) - расстояние от поверхности изделия до середины зоны, где в структуре имеются одинаковые объемы феррита и перлита ( h. = 1…2 мм).

Степень цементации - среднее содержание углерода в поверхностном слое (обычно, не более 1,2 %). Более высокое содержание углерода приводит к образованию значительных количеств цементита вторичного, сообщающего слою повышенную хрупкость. На практике применяют цементацию в твердом и газовом карбюризаторе (науглероживающей среде). Участки деталей, которые не подвергаются цементации, предварительно покрываются медью (электролитическим способом) или глиняной смесью.



4. Сварка, резка и наплавка

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения металлических частей путем местного нагревания их до тестообразного или расплавленного состояния. Сварка может осуществляться с применением давления для сжатия свариваемых деталей или без применения его. Сварку применяют при изготовлении железнодорожных вагонов, котлов, ответственных частей морских и речных судов, подъемно-транспортных сооружений, мостов, сельскохозяйственных машин и др. Очень широко сварка и резка металла используются в ремонтных и восстановительных работах, где они позволяют быстро и с наименьшими затратами восстановить изношенное или вышедшее из строя оборудование и сооружения (доменные печи, мосты, морские суда, газопроводные линии и т.д.). Сварка применяется для соединений и наплавки разнообразных металлов: чугуна, стали, меди, бронзы, алюминия и др., для соединения металлов с неметаллами. Но не все металлы свариваются хорошо. Хорошо свариваются углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,12 до 0,22%, низколегированные стали 20ХГС, 2ХМА и др. Ограниченно свариваются стали с содержанием углерода от 0,42 до 0,55%, низколегированные 30ХМА, 30ХГС и др. Плохо свариваются углеродистые стали с содержанием углерода более 0,55%, низколегированные 35ХГС, 40ХГС и др. Сварным соединением называют соединение двух металлических частей, осуществленное сваркой. На рис.17.1 изображены основные типы сварных соединений (швов). При сварке электрозаклепками верхний лист просверливается и отверстие заваривается так, чтобы сварка захватила поверхность нижнего листа.



Рисунок 17.1 Виды сварных соединений и швов: а - стыковые, б - угловые, в - с накладками, г - тавровые, д - электрозаклепками

Та часть сварного соединения, которая образуется расплавленным в процессе сварки, а затем затвердевшим металлом, называется сварным швом.

Газовая резка применяется для разделения металла на части - при разрезке листового материала большой толщины, рельсов, сортового проката; при вырезке деталей сложного контура из толстого листа.

Наплавка занимает важное место в сварочной технологии и широко применяется при ремонте и восстановлении изношенных деталей, а также при изготовлении новых деталей, у которых необходимо обеспечить особые свойства поверхностей (например, твердость, износостойкость, коррозионную стойкость, жаростойкость).

4.1 Классификация способов сварки

Классификация способов сварки:Одним из признаков классификации способов сварки является применение давления для сжатия деталей в процессе сварки. Сварка может осуществляться:

- без приложения давления, путем расплавления металла свариваемых частей и слияния его; после затвердевания образуется шов (сварка плавлением);

- с применением давления, способствующего плотному контакту и взаимной диффузии металла в месте соприкосновения свариваемых частей (сварка давлением).

Сварка плавлением применяется шире вследствие меньшей стоимости, простоты оборудования и универсальности. По виду используемой для сварки энергии сварка подразделяется на химическую, при которой для нагревания используется тепло химической реакции (например, горение твердого или газообразного топлива); к ней относятся газовая, кузнечная и термитная сварка; электрическую, при которой для нагревания используется электрический ток (электродуговая, электрошлаковая, электроконтактная); механическую (сварка трением, холодная сварка); ультразвуковую; сварку электронным лучом, а также диффузионную сварку в вакууме. Наиболее распространенными являются электродуговая, электрошлаковая, электроконтактная и газовая сварка. Кузнечная сварка применяется для низкоуглеродистых сталей. Она осуществляется при температуре, близкой к точке плавления стали (1350-14500С), при проковке наложенных свариваемых концов. Этот старинный способ сварки трудоемкой и малопроизводительный, поэтому применяется редко. Термитная сварка производится при помощи порошковой смеси одной части алюминия с тремя-четырьмя частями окиси железа. Термит легко зажигается и при бурном горении достигается температура 30000С. Наплавленным железом заполняют стыки соединений. Этот способ удобен для сварки рельсов и др. Сварка трением применяется для соединения стержней встык. В сварочной машине один стержень закрепляется неподвижно, другой вращается, касаясь торцом неподвижного. От трения температура повышается. По достижении пластического состояния вращение прекращают, стержни сдавливают, и они свариваются. Сваркой трением соединяют однородные и разнородные металлы.Холодная сварка производится без подогрева, но при больших удельных давлениях. Она применяется для меди, алюминия, свинца, никеля, серебра и их сплавов. Холодная сварка делится на стыковую, точечную и шовную.

Ультразвуковая сварка основана на преобразовании ультразвуковых колебаний в механические, что приводит к пластической деформации поверхностей свариваемых деталей и срастанию кристаллов. Этот способ применяется для соединений металлов внахлестку, а также для сварки пластмасс.

Сварка электронным лучом производится путем помещения в вакуумную камеру изделий из тугоплавких металлов (вольфрама, молибдена и др.). На место, подлежащее сварке, направляют фокусированный электронный луч, под действием которого металл расплавляется и сваривается.

4.2 Электрическая сварка

Электрическая сварка металлов - русское изобретение. Русский ученый Василий Владимирович Петров в 1802 г. открыл явление электрической дуги и показал возможность плавления металлов в дуге. В 1882г. русский инженер Николай Николаевич Бенардос предложил применить электрическую дугу для сварки металлов угольным электродом, а в 1888г. горный инженер Николай Гаврилович Славянов заменил графитовый электрод металлическим. Электросварка подразделяется на дуговую и контактную. При дуговой сварке энергия, необходимая для нагрева и расплавления металла, выделяется электрической дугой. Сварочная дуга питается постоянным током от сварочных машин-генераторов и переменным током от сварочных трансформаторов. Дуговая сварка может быть ручной и автоматической. Автоматическая обеспечивает получение высококачественного шва и резко увеличивает производительность труда. При электродуговой сварке электрический ток по одному проводу подводится к свариваемому металлу, а по другому - к электродержателю, в котором зажат электрод. При приближении электрода к металлу между ними образуется электрическая дуга, расплавляющая металл. При сварке листов 1 (рис.17.2) металлическим электродом 3 по способу Н.Г.Славянова электрод сам плавится в сварочной дуге 2 и образует жидкий металл, заполняющий промежутки между свариваемыми частями. Для повышения качества направляемого металла электрод покрывается специальной обмазкой, которая также расплавляется и покрывает капли жидкого металла слоем шлака, защищая его от вредного влияния кислорода и азота окружающего воздуха. Ток к электроду подводится через электрододержатель 4 по проводу 5.

Рисунок 17.2 Сварка по способу Н.Г.Славянова

Рисунок 17.3 Сварка по способу Н.Н.Бенардоса

При сварке листов 1 (рис. 17.3) угольным электродом 3 по способу Н.Н.Бенардоса электрод не плавится. Заполнение шва производится расплавлением проволоки 2, вводимый со стороны в пламя сварочной дуги 6. Ток к электроду подводится по проводу 5 через электрододержатель 4. Этот способ применяется редко, так как менее удобен и не дает высокого качества наплавляемого металла.

Контактная сварка основана на использовании тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока через свариваемый участок. Свариваемые детали в мест контакта нагревают до пластического состояния и сдавливают под определенным усилием, получая, таким образом, неразъемное соединение. Контактная сварка делится на стыковую, точечную и роликовую.

4.3 Газовая сварка и резка

Газовая сварка относится к способам сварки плавлением. При этом способе сварки кромки свариваемых деталей соединяются швом совершенно так же, как при дуговой сварке, но источником тепла служит не дуга, а сварочное пламя, которое образуется при сгорании горючего газа (ацетилена, а также коксового и светильного газа, водорода, бензола и др.). Горючие газы, смешиваясь с кислородом, дают пламя 4 высокой температуры (около 3600⁰С - рис. 17.4, б).

Рисунок 17.4 Газовая сварка: а - схема процесса, б - строение пламени

При сварке горелку продвигают вдоль шва, соблюдая необходимый угол наклона мундштука и проволоки к свариваемой поверхности. Угол наклона мундштука (рис. 17.4, а) колеблется от 15⁰ (для сварки листов толщиной 1 мм) до 80⁰ (при толщине 15 мм и выше). Подвод газового пламени осуществляется сварочной горелкой (рис.17.4, а), в которой происходит смешивание кислорода и горючего газа, а корпус 1 позволяет удерживать горелку в рабочем положении. На корпусе расположены вентили 2, регулирующие подвод кислорода и ацетилена. На конце горелки имеется мундштук 3, через который выходит из смесительной камеры горючая смесь.

Газовая резка. Кроме резки, струей кислорода прожигают отверстия в металле толщиной от 100 до 3000 мм. Газокислородную резку выполняют вручную и специальными машинами. Для ручной резки применяют универсальный резак, имеющий сменные мундштуки - два подогревательных и пять режущих. Конструкция резака (рис.17.5) в той части, где обеспечивается смешение горючей смеси, принципиально не отличается от сварочной горелки.

Рисунок 17.5 Ацетиленовый резак: 1 - наконечник, 2, 5, 6 - трубки, 3, 4, 7 - вентили, 8 - инжектор, 9 - смесительная камера

4.4 Наплавка

Наплавку осуществляют нанесением расплавленного металла на поверхность изделия, нагретую до оплавления или до температуры надежного смачивания жидким наплавленным металлом. При этом наплавленный слой составляет одно целое с основным металлом за счет образования металлических связей. Для наплавки могут быть использованы различные источники нагрева: газовое пламя, электрическая дуга, высокочастотный нагрев, электрошлаковый процесс, луч лазера и др. Толщина наплавленного металла может быть различной: 0,5 - 10 мм и более. Для того чтобы свойства наплавленного металла не существенно изменялись за счет «разбавления» его основным металлом при наплавке поверхностей с особыми свойствами, глубина проплавления металла изделия и соответственно доля его участия в образовании поверхностного слоя должны быть минимальными. Наплавку можно выполнять ручным и механизированным способами. Механизированная наплавка обеспечивает более высокие качество и производительность. Для дуговой наплавки больших по площади поверхностей используют специальное оборудование, в которых плавящимся электродом является лента. Применяют ленточные электроды сплошного сечения и порошковые ленты. Порошковая лента имеет металлическую оболочку, внутри которой заключена шихта, содержащая шлакообразующие компоненты и легирующие добавки. При выполнении ремонтных работ по восстановлению изношенных поверхностей иногда весьма нежелательной оказывается деформация изделия, вызываемая неравномерным нагревом. Способ вибродуговой наплавки позволяет получать наплавленный слой с незначительной деформацией изделия. Сущность его в том, что наплавку выполняют электродом 3 (рис.17.6), которому сообщают механические колебания в направлении изделия 1 с помощью электромагнита 4 с частотой 30-100Гц и амплитуды 0,5 - 1 мм. Электрическая дуга при этом периодически закорачивается на свариваемое изделие и снова возбуждается. При каждом замыкании частицы электрода остаются на поверхности изделия. В зону наплавки непрерывно подают охлаждающую жидкость (раствор щелочи) или струю воздуха через сопло 2. Принудительное охлаждение поверхности повышает твердость наплавленного слоя. Наиболее часто этот способ применяют при наплавке цилиндрических изделий небольшого диаметра при восстановлении изношенных шеек валов.

Рисунок 17.6 Схема вибродуговой наплавки: 1 - наплавляемое изделие; 2 - сопло для подачи охлаждающей жидкости; 3 - электродная проволока; 4 - электромагнитный вибратор

5. Техника безопасности и охрана труда

Техника безопасности - это система организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. Основное содержание мероприятий по технике безопасности и производственной санитарии заключается в профилактике травматизма, т.е. предупреждении несчастных случаев на производстве, в частности в период прохождения учебной практики, регламентируется по отдельным справочникам Ю.К.Недоступова "Охрана труда в образовательных учреждениях", издательство УПЦ "Талант" - 2002. Каждый учащийся при выходе на практику обязан получить своевременный качественный инструктаж по технике безопасности, производственной санитарии и противопожарной защите. Ответственность за своевременное проведение инструктажа возлагается на мастера производственного обучения или заведующего мастерскими. Инструктаж учащихся желательно проводить в учебных мастерских, оборудованных наглядными пособиями, в форме живой беседы, подкрепляя примерами безопасных методов работы, а также подробным разбором случаев нарушения производственно-учебной дисциплины, правил и инструкций о безопасных приемах и методах работы и последствий, которые произошли или могли произойти в результате допущенных нарушений. Инструктаж проводится перед началом учебной практики для всех вновь прибывших учащихся и в случаях, когда учащемуся предоставляется новая работа или при переходе с одного оборудования на другое.

При первичном инструктаже учащиеся получают сведения о технологическом процессе и возможных опасностях на данном участке: устройстве станка или другого оборудования с указанием опасных зон или защитных сооружений, порядка подготовки к работе (проверка исправности оборудования, пусковых приборов, заземляющих устройств, приспособлений, инструмента и т.п.), способах применения имеющихся в мастерских средств пожаротушения и сигнализации, местах их расположения, назначения и правилах пользования предохранительным и индивидуальными защитными средствами, требованиях к рабочей одежде, обуви, головным уборам и правильном их ношении во время работы, правильной организации и содержании рабочего места (рациональное и безопасное размещение и укладка материалов, готовых деталей, недопустимость загромождения и захламления рабочих мест проходов и проездов), правилах безопасной работы с ручным пневматическим и электрифицированным инструментом, взрывоопасными и вредными для здоровья химикатами (кислотами, бензином, растворителями и т.п.), правилах поведения в мастерских, необходимости строгого соблюдения производственной дисциплины и правил внутреннего распорядка.

При работе в учебных слесарных мастерских к слесарю предъявляют следующие требования, несоблюдение которых может привести к несчастному случаю.

Общие требования:

1. Приступить к выполнению задания, если известны безопасные способы его выполнения. В сомнительных случаях обращаться к мастеру за разъяснениями. При получении новой работы (задания) требовать от мастера дополнительного инструмента по технике безопасности.

2. Без разрешения мастера не посещать другие участки мастерских. Проходить только в предусмотренных для прохода местах. Не ходить по сложенному материалу, деталям, заготовкам.

3. Проходя мимо или находясь вблизи от рабочего места электросварщика, не смотреть на электрическую дугу. Невыполнение этого требования может привести к серьезному заболеванию глаз и потере зрения.

4. Не курить вблизи ацетиленового (газо-сварного) аппарата, газовых баллонов, легковоспламеняющихся жидкостей, не подходить к ним с открытым огнем, так как это может вызвать взрыв.

5. Находясь около баллонов с кислородом не допускать, чтобы на них попадало масло, не прикасаться к ним руками, загрязненными маслом, так как даже незначительной доли масла (жира) с кислородом может вызвать взрыв большой разрушительной силы.

6. Не прикасаться к арматуре общего освещения, к оборванным электропроводам и другим легкодоступным токоведущим частям. Не открывать дверцу электрораспределительных щитов, не снимать ограждения и защитные колпаки с токоведущих частей оборудования.

7. Если электрооборудование неисправно, сообщить мастеру и вызвать электромонтера. Самому устранять неисправности не разрешается.

8. При любом несчастном случае немедленно обратиться в медпункт, сообщив мастеру о несчастном случае с вами или с товарищем по работе. При необходимости - обратиться в поликлинику, получив от мастера направление.

Специальные требования перед началом работы:

9. Привести в порядок рабочую одежду: застегнуть обшлага рукавов, подобрать волосы под плотно облегающий головной убор (косынку, берет, кепку). Не работать в легкой обуви (тапочках, сандалиях и т.п.).

10. Организовать рабочее место так, чтобы все необходимое для выполнения задания было под рукой. Проверить достаточность освещения рабочего места. О перегоревших лампах сообщить мастеру и потребовать замены.

11. Работать инструментом, отвечающим следующим требованиям: молотки должны быть насажаны на рукоятки из дерева твердых и вязких пород, овального сечения, расклиненные металлическими завершенными клиньями, гаечные ключи должны быть исправными и соответствовать размерам болтов и гаек, наращивать ключи другими предметами запрещается, зубила, бородки, молотки, обжимки, керны и т. п. не должны иметь сбитых скошенных бойков и заусенцев, режущие инструменты (зубила, шаберы, сверла и т.п.) должны быть хорошо заточены и заправлены, напильники и ножовки должны иметь плотно насаженные деревянные ручки с металлическими кольцами.

12. Получая из кладовой электроинструмент, требовать проверки его в вашем присутствии и убедиться в его исправности (изоляция шлангового провода, штепсельная вилка, провод заземления и др.). При работе от сети с напряжением свыше 36 В обязательно пользоваться резиновыми перчатками и резиновым ковриком.

13. О всех обнаруженных неисправностях оборудования и инструмента сообщить мастеру и до его указания к работе не приступать.

Во время работы:

14. Пользоваться только исправным инструментом, предусмотренным для данной работы; не бросать инструменты друг на друга и на другие предметы.

15. При рубке металла и работая с абразивным кругом на заточном стане пользоваться защитными очками.

16. Не останавливать вращающийся инструмент (или обрабатываемую заготовку) руками или каким-либо предметом.

17. Отрубку в тисках производить только при наличии на верстаке сетки или экрана.

18. Тяжелые детали не поднимать одному, не класть тяжелые детали на край верстака.

19. Заготовки и обработанные детали укладывать в специальную тару или в стеллажи.

20. Перед началом работы на станках или с применением механизированного инструмента проверить их исправность на холостом ходу, а затем уже закрепить инструмент и заготовку. Работать только при наличии исправных ограждений движущихся и вращающихся частей.

21. Работы с применением кислот, щелочей, флюсов и т.п., а также работы, связанные с выделением пыли, дыма и газов, выполнять в хорошо проверенном помещении или под вытяжным колпаком.

22. Не сдувать опилки, не смахивать стружку рукой, пользовать для этих целей щеткой - сметкой.

23. При получении мелких травм обязательно обрабатывать рану настойкой йода и накладывать бинт.

24. Не выходить на сквозняк (а в зимнее время в неотопляемое помещение) в разгоряченном после работы состоянии.

По окончании работы:

25. Проверить наличие инструмента, протереть его концами обтирочного материала, а измерительный инструмент - хлопчатобумажной тканью, весь инструмент убрать в соответствующий ящик верстака.

26. Привести в порядок рабочее место. Дежурные проводят влажную уборку мастерской и проветривают помещение.

27. После работы с применением масла, смазывающе-охлаждающих жидкостей, кислот, соды, клеев и прочего обязательно вымыть руки горячей водой с мылом. Не мыть руки в масле, керосине, бензине и не вытирать их концами обтирочного материала, загрязненного стружкой и металлическими опилками.

28. Весь замасленный обтирочный материал собрать и сложить в специально выделенное место, так как он склонен к самовозгоранию.

Размещено на Allbest.ru

...