11 група    22.04.2020р.   Урок №3-4

ТЕМА №1.  Ручне дугове, газове,                     автоматичне і напівавтоматичне  

          зварювання і наплавлення простих
          і середньої складності деталей, 
          вузлів конструкцій і трубопроводів
          з конструкційних сталей, кольорових
          металів у нижньому та 
          вертикальному положенні шва

Урок №3-4.  Техніка механізованого зварювання швів

                        у вертикальному положенні.

                       Класифікація зварних конструкцій                                                                     

  План

         1. Техніка механізованого зварювання швів у вертикальному положенні.

         2. Класифікація зварних конструкцій. 

         Домашнє завдання : І.В. Гуменюк, О.Ф. Іваськів

                                              Технологія електродугового зварювання
                                                           ст359-363. 

          Корисні посилання:

        Механізоване зварювання вертикальних швів

         https://www.youtube.com/watch?v=co6kxg0gzMI

         https://www.youtube.com/watch?v=ZxVfP5qDEIY

         https://www.youtube.com/watch?v=VR658RGQJHU

           Для вивчення теми уроків можна використати підручник, або наступний     матеріал  

1.    Техніка механізованого зварювання швів

у вертикальному положенні

Зварювання вертикальних швів напівавтоматом може проводитися за декількома методиками: 

• «Трикутник» - це технологія, що застосовується для тонкого металу, товщиною не більше 2 мм. Вона заснована на стандартному принципі ведення пальника знизу вверх. При цьому розплавлений метал знаходиться вище застиглого, який вже утворив невеликий валик і не дозволяє «новоспеченим» краплям стікати по валику вниз. При виконанні вертикальних швів інвертором необхідно правильно переміщати пальник, щоб зварювальна ванна вийшла трохи під кутом. Власне звідси і пішла назва даного способу - трикутник.

• «Драбина» використовується в тому випадку, коли між зварюваними деталями утворюється занадто великий зазор. Сам робочий процес полягає в наступному: необхідно здійснювати переходи від однієї кромки до іншої при мінімальному підйомі. Найкраще це реалізовувати способом знизу вгору без відриву дуги. Таким чином, виходять так звані «сходи». В результаті валик виходить не плавний, а з гострими краями. Такий тип з'єднання деталей вважається найлегшим.

• «Ялинка» Дана технологія ідеально підходить для зварювання напівавтоматом зазорів не більше 2-3 мм. В цьому випадку пальник потрібно переміщати по певній траєкторії. І в результаті вийде шов як ялинка. Починати необхідно від однієї зі сторін і вести його по стінці кромки на себе. Коли наплаву метал потрібно опустити електрод і трохи зупинитися, щоб проплавити виріб. Таким же чином потрібно зробити і з іншого боку. Так продовжувати у напрямку вгору уздовж всього валика. . Найголовніше - не допустити розтікання крапель.

Рис.1. Напівавтоматичне зварювання вертикальних швів

2. Класифікація зварних конструкцій

У всіх галузях народного господарства широко застосовуються конструкції різного роду й призначення. Вони відрізняються розмірами, конфігурацією, принципами дії, способом виготовлення. Конструкції виготовляються за допомогою різних технологічних процесів.  Тому вони можуть бути литими, кованими, точеними, клеєними, штампованими, зварними, а також комбінованими — клеєзварними, штампозварними тощо. 

До зварних відносяться конструкції, нероз'ємні з'єднання яких виконуються за допомогою зварювання. Отже, зварними конструкціями є сітка радіолампи, кабіна автомобіля, корпус балістичної ракети, кожух доменної печі, літак АН "Руслан".

Конструкції можна класифікувати за цільовим призначенням (будівельні, суднові, авіаційні), за матеріалами (сталеві, алюмінієві, пластмасові), за характером навантажень та умовами експлуатації.

Зварні конструкції класифікуються за наступними категоріями (групами):

балки — конструктивні елементи, що працюють на поперечний згин, з'єднані між собою жорстко та утворюють рамні конструкції;

колони — елементи конструкції, які працюють на стиск або стиск з поздовжнім згином;

решітчасті конструкції — система стержнів, яка працює на розтяг або стиск, і жорстко з'єднаних між собою у вузлах. До них відносяться: ферми, зв'язуючі, опори транспортерів, щогли лінійних електропередач, сітки арматури залізобетону та ін.;

оболонкові конструкції — різноманітні ємкості, резервуари, апарати й трубопроводи, до яких ставляться вимоги міцності та щільності;

корпусні транспортні конструкції — корпуси суден, вагонів, кузови автомобілів;

деталі машин і приладів, які працюють переважно при перемінних багатоциклових навантаженнях(станини, вали, колеса та ін.).

Зварні конструкції поділяються на три категорії: будівельні металоконструкції, машинобудівельні конструкції й трубопроводи (рис 20.1).

До будівельних металоконструкцій відносяться зварні конструкції, порядок розрахунку, проектування, виготовлення і монтаж яких регламентується нормативними документами.

До машинобудівних зварних конструкцій відносяться конструкції, розрахунок і конструювання яких проводяться на машинобудівних заводах, а виготовлення або довиготовлення і монтаж здійснюється відповідними організаціями.

Трубопроводи різних призначень виділені в третю категорію конструкцій. 

В свою чергу, кожна з категорій поділяється на групи конструкцій. На рис. 20.2 наведено спрощену класифікацію зварних будівельних металоконструкцій. Вони поділені на шість груп: каркаси промислових будинків, які є основним видом конструкцій, що виготовляються на заводах; суцільностінові листові конструкції; щогли й опори; обслуговуючі конструкції; сітки та каркаси арматури для залізобетону та ін. Як видно із схеми, кожна з наведених груп складається із декількох підгруп. 

Так, каркаси промислових будівель складаються з колон, ферм, зв'язуючих, балок та огороджуючих конструкцій. Останні не несуть основних навантажень, а тільки "огороджують" (захищають) внутрішні приміщення будівель. До них відносяться панелі, вітражі, віконні перемички, ворота тощо.

До суцільностінових листових конструкцій відносяться: різні ємкісні зварні конструкції, основними з яких є резервуари всіх типів (вертикальні зварні РВЗ, ізотермічні, траншейні й горизонтальні зварні РГЗ, а також газгольдери постійного та змінного об'єму); діафрагми й мембрани (в основному перекриття великих будівель і споруд); конструкції вентиляційних систем, включаючи зварні повітроводи; а також більша частина конструкцій доменного комплексу.

 До окремої підгрупи належать решітчасті висотні споруди й опори. До них відносяться телевізійні, радіо й радіорелейні щогли, щогли ліній електропередач (ЛЕП), а також опори конструкцій. 

Призначення обслуговуючих конструкцій виходить із їх назви: вони забезпечують можливість експлуатаційному персоналу виконувати свої функції при дотриманні правил безпеки.

До цієї групи конструкцій відносять сходи, площадки, огорожі.

До самостійної групи виділено сітки й каркаси арматури залізобетону, а також інші конструкції (кронштейни, підвіски, опори трубопроводів та інші дрібні конструкції).

Машинобудівельні зварні конструкції умовно поділено на п'ять груп (рис. 20.3.). До першої з них відносяться ємкісні конструкції, серед яких можна виділити декілька підгруп: посудини й апарати (котли, ємкості та обладнання спеціального призначення). Посудини (в основному, пустотілі) й апарати (з внутрішніми пристроями) працюють під тиском. Вони, як і котли, підвідомчі Держпроматом-нагляду. Ємкості мають різну місткість (від часток до сотень кубометрів) і призначення (декомпозери, склади сировини та готової продукції, відстійники тощо). До обладнання спеціального призначення віднесено печі (в т. ч. обертові), конвертори, міксери та інше аналогічне обладнання. 

До групи різних конструкцій відносяться рами під обладнання (насоси, компресори, привідні й витяжні станції тощо), а також так звані етажеркові (опорні) конструкції, на яких установлюються обладнання і трубопроводи. 

До нестандартного обладнання умовно віднесено конструкції різноманітних бункерів, затворів, кожухів, обладнання та інших конструкцій, поставка яких входить в обов'язки замовника.

Трубопроводи — це пристрої для транспортування рідких, газоподібних і сипучих речовин при різних тисках і температурах.  За невеликим винятком, трубопроводи є зварними конструкціями й класифікуються відповідно до рис. 20.4.

Магістральні трубопроводи транспортують рідини та гази від місця їх видобутку до місця переробки або споживання. Відмінною особливістю магістральних трубопроводів є їх велика протяжність, яка вимірюється сотнями й тисячами кілометрів, і постійний діаметр, який досягає 1420 мм і більше. 

Промислові трубопроводи призначені для забору нафти та газу від свердловин (включаючи герметизацію нафтових свердловин) і доставку нафти до нафтозбірних пунктів, а газів до компресорних станцій. Вони мають діаметр 100-377 мм і невелику протяжність.

До технологічних трубопроводів відносяться трубопроводи промислових підприємств, якими транспортують сировину, напівфабрикати та готову продукцію, а також матеріали, які забезпечують ведення технологічного процесу й відходи виробництва.

Енергетичні трубопроводи, або трубопроводи енергетичних блоків, забезпечують роботи теплових та атомних електростанцій і групових котельних установок.

Санітарно-технічні трубопроводи призначені для створення комфорту в житлових будинках, об'єктах побутово-культурного призначення й промислових підприємств (водопроводи, газопроводи, трубопроводи гарячої води та каналізації). Для цих трубопроводів характерні малі діаметри труб і велика кількість різьбових з'єднань.

Розширюється застосування пластмас в якості конструкційних матеріалів, які замінюють метали там, де це можливо й доцільно.  Пластмаси використовуються в будівельних конструкціях при виготовленні повітропроводів і вентиляційних камер, які працюють в агресивних середовищах, а також застосовуються в якості наповнювачів при виготовлені захисних багатошарових панелей типу "Сендвіч". У машинобудівній промисловості пластмаси в основному застосовуються при виготовлені ємностей для зберігання агресивних рідин, а також нестандартного обладнання для тих же умов експлуатації.

У якості конструктивного матеріалу пластмаси перспективні для санітарно-технічних і технологічних трубопроводів для тиску 1-1,6 Мпа і температури середовища до 60-80°С. 20.2.

Питання для самоконтролю.

1.   Якими способами зварюють вертикальні шви при напівавтоматичному зварюванні?

2.   Назвіть види зварних конструкцій.

3.  Як класифікуються будівельні конструкції?

4.  Назвіть види трубопроводів.