16.05.2022 5МСТУ Виробниче навчання

 

урок№30

Тема: Обробляти зварний шов у процесі та після зварювання. Перевіряти якість виконання ручного дугового зварювання, наплавлення. Усувати дефекти, що виникли при виконанні ручного дугового зварювання, наплавлення

Тема уроку : Очищення зварних швів від шлаку та бризок металу проведеня обробки зварного шва в процесі та після зварювання.Проковувування зварних швів

 

Мета уроку : Вивчити  прийоми очищення від шлаку та бризок, видаленя напливу та нерівностей.

Ознайомитись з обладнанням та інструментам для  наплавлення простих невідповідальних  деталей.

      Навчитись правильності і послідовності очищення зварних швів від шлаку та бризок металу проведеня обробки зварного шва в процесі та після зварювання (очищення від шлаку та бризок, видаленя напливу та нерівностей).

Проковувування зварних швів.

 

·         навчити технології очищення зварних швів від шлаку та бризок металу проведеня обробки зварного шва в процесі та після зварювання (очищення від шлаку та бризок, видаленя напливу та нерівностей).

Проковувування зварних швів.

 

·         формування умінь і навичок щодо застосування теоретичних знань отримання зварних швів без дефектів на практиці;

розвиваюча :

·         розвивати навички пізнавальної діяльності до самостійного виконання наплавлення простих невідповідальних  деталей;·       

 вселити учням впевненість у власних силах, допомогти розкрити їхні індивідуальні здібності;

·         навчити мислити і відстоювати власні переконання, поважати при цьому думки інших;

виховна :

·         формувати навички культури спілкування;

·         спонукати учнів до самостійної роботи над розвитком власного інтелекту, культурного рівня, самостійного здобуття нових знань поряд з умінням реагувати на швидкозмінні умови навколишнього світу.

Тип уроку : Формування первинних умінь.

Вид уроку: Вправи.

https://jak.koshachek.com/articles/zachistka-zvarnih-shviv-pislja-zvarjuvannja-po.html

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

http://farbateka.com.ua/specialni-materiali/inshi-pokrittja/sposobi-obrobki-shviv-pislja-zvarjuvannja.html

http://jak.koshachek.com/articles/zachistka-zvarnih-shviv-pislja-zvarjuvannja-gost.html

Література: І.В.Гуменюк, О.Ф.Іваськів, О.В.Гуменюк. Технологія електродугового зварювання. К. – 2006. 127 с.

Навчально-технічне забезпечення :

зварювальне обладнання, зварювальні кабелі з електродотримачами, електроди, зубила, сталеві щітки, захисні окуляри, керамічні підкладки, маски

 

Форми проведення: фронтально-групова робота на уроці, розповідь, показ прийомів.

 

Методи навчання: пояснювальний (розповідь, бесіда), ілюстративний (демонстрація презентації та відеоролику з новими раціональними методами праці), практичний (індивідуальна робота майстра з учнями різного рівня успішності), репродуктивний (виконання учнями нових складних прийомів, виконання завдання за технологічною карткою), використання відеоматеріалів.

Міжпредметні зв’язки: інформаційні технології, спецтехнологія, матеріалознавство, технічне креслення.

Перелік практичних завдань: планки металеві 6х60х250мм з розробкою та без розробки кромок, технолого-норміровочна карта, інструктивно-технологічна карта до завдання по темі уроку.

Хід уроку:

І. Організаційна частина (2хв.)

·  перевірка наявності учнів;

·  перевірка готовності учнів до уроку – наявність спецодягу;

·  допуск з техніки безпеки – індивідуальні засоби захисту

ІІ. Вступний інструктаж (43хв.)

1.  Повідомлення теми та мети уроку

Мотивація навчальної діяльності учнів оволодіння прийомами і навичками зварювання стикових з’єднань, які в сукупності з кутовими і тавровими - відіграють важливу роль у формуванні корпусу судна (35%).

 

Показ нових прийомів трудової діяльності:

шикую учнів в учбовій майстерні, навколо показового зварювального стола, з підготовленим набором пластин, проводжу опитування з охорони праці, переконуюсь, що учні мають індивідуальні засоби захисту органів дихання (распіратори, рукавиці) вміння користуватись металевими щітками, захисними окулярами. Показую зварювання пласти (з вибраною силою струму (А)) з підкладками та без них. Пояснення характеру і послідовності роботи учнів, коментую по ходу процесу зварювання пластин, послідовність виконання зварювання, зачистка металу після охолодження, візуальний огляд  зварювального шва зварного вузла.

Опитування учнів і пробне виконання ними нових прийомів, показаних майстром в/н.

Показ прийомів зварювання учнями, коментар на помилок,  розбризкування металу – висока дуга, шлакові включення – кут нахилу електроду, не провари – швидкість переміщення електроду, підрізи, кратери – зварювання без підкладок.

 Поточний інструктаж (270хв.)

- Видання завдань для самостійної роботи учнів та пояснення порядку їх виконання: видаю завдання з поясненням їх виконання.

 - Розподіл учнів за робочими місцями: розподіляю по робочим місцям.

- Повідомлення про критерії оцінювання виконуваних робіт – оцінювання поетапне по мірі виконання завдання.

Цільові обходи майстром в/н робочих місць учнів – перевіряю охорону праці, організацію робочих місць, технологічну послідовність виконання робіт.

- Прийом майстром в/н виконаних робіт – приймаю, класифікую.

Прибирання робочих місць – складання відпрацьованого матеріалу, інструменту, обладнання, огарків електродів, зварювальних кабелів, щитків та інше, підмітання підлоги.

 

2.8 Зварювання

2.8.1  Зварювання сталевих конструкцій слід здійснювати за розробленим на підприємстві технологічним процесом, оформленим у вигляді проекту виконання робіт (ПВР), технологічних карт тощо, у яких повинні враховуватися особливості і стан виробництва. Зварювання безпосередньо на будівництві рекомендується здійснювати за проектом виконання зварювальних робіт (ПВЗР).

2.8.2  Устаткування для зварювання повинно забезпечувати можливість ефективного виконання зварних з'єднань за технологічним регламентом. Стабільність параметрів режиму, заданого в технологічному регламенті, що забезпечується устаткуванням, повинна оцінюватися при операційному контролі процесу зварювання.

2.8.3  Механічні властивості металу зварних з’єднань повинні відповідати наступним вимогам:

тимчасовий опір металу шва повинен бути не нижче, ніж тимчасовий опір основного металу;

твердість металу шва – не вище, ніж 35 HV – для конструкцій 1-ї групи за п. 1.1.3.4, і 400 HV – для конструкцій інших груп;

ударна в'язкість – КСV^-20 ≤ 29 Дж/см²;

відносне видовження – не нижче 16%.

2.8.4  Зварювання наскрізних конструкцій, номенклатура яких визначається додатковими правилами для окремих видів споруд, дозволяється виконувати за загальними вказівками без спеціально розробленої технологічної документації.

2.8.5  Зварювання необхідно виконувати при стабільному режимі, встановленому технологічним процесом. Допускаються відхилення сили струму в розмірі ±5% та відхилення напруги дуги в розмірі ±5%. Режим зварювання слід підбирати таким чином, щоб коефіцієнт форми провару шва складав: – для кутового шва (рис. 2.8.1,а) і – для стикового однопрохідного шва (рис. 2.8.1, б).

а б

Рис. 2.8.1. Форма провару зварних з’єднань: а – кутового шва; б – стикового однопрохідного шва

2.8.6  При зварюванні особливо відповідальних і спеціальних конструкцій (категорій А, В за ДБН В.1.2-14) біля шва зварного з'єднання повинен бути проставлений номер або знак зварника, що виконав цей шов. Номер або знак проставляється на відстані не меншій за 4 см від межі шва, якщо немає інших вказівок у технологічній документації.

2.8.7  При використанні металопрокату, який не підлягав консервації, поверхні, що проплавляються, і прилеглі до них зони металу завширшки не менше 20 мм, а також кромки листів у місцях примикання вивідних планок перед складанням повинні бути очищені до чистого металу з видаленням конденсаційної вологи. При наявності на конструкціях іржі, бруду тощо безпосередньо перед зварюванням очищення повинне бути повторене. Продукти очищення не повинні залишатися в зазорах між складеними деталями.

2.8.8  Зварювання сталевих конструкцій повинне виконуватися після перевірки правильності їхнього складання. Виконання кожного валика багатошарових швів зварних з'єднань допускається після очищення попереднього валика, а також прихваток від шлаку і бризок металу. Ділянки шарів шва з порами, раковинами і тріщинами повинні бути вилучені до накладення наступного шару.

2.8.9  При двосторонньому зварюванні швів стикових зварних з'єднань, а також кутових і таврових зварних з'єднань з обробленими кромками з наскрізним проплавленням необхідно перед виконанням шва зі зворотної сторони очистити корінь шва до чистого бездефектного металу. В процесі виконання автоматичного і напівавтоматичного зварювання при вимушеній перерві в роботі зварювання дозволяється відновити після очищення кінцевої ділянки шва довжиною 50 мм і кратера від шлаку; цю ділянку і кратер слід цілком перекрити швом.

2.8.10  Надання кутовим швам увігнутого профілю і плавного переходу до основного металу, а також виконання стикових швів без підсилення, якщо це передбачається технічною документацією, повинно, як правило, здійснюватися шляхом добору режимів зварювання та відповідним розташуванням зварюваних деталей. Механічна обробка швів виконується способами, що не залишають на їхній поверхні зарубин, надрізів та інших дефектів.

2.8.11  Початок і кінець шва стикового зварного з'єднання, а також шва кутового і таврового зварного з'єднання, виконаного автоматом, повинні виводитися за межі зварюваних деталей на початкові і вивідні планки. Ці планки видаляються кисневим різанням після закінчення зварювання. Місця, де були встановлені планки, слід зачищати. Запалювати дугу і виводити кратер на основний метал конструкції за межі шва забороняється.

2.8.12 Відхилення розмірів перерізу швів зварних з'єднань від проектних, що допускаються, не повинні перевищувати величин, зазначених у ГОСТ 5264, ГОСТ 8713 і ГОСТ 14771, а в конструкціях зі сталі класу С440 – відповідно до вказівок, наведених у технічній документації.

Риски від абразивної обробки після видалення вивідних планок повинні бути орієнтовані вздовж кромок зварюваних деталей. Всі опіки на поверхні основного металу від зварювання повинні бути зачищені абразивним кругом на глибину не меншу за 0,5 мм.

Ослаблення перерізу при обробці зварних з'єднань (заглиблення в основний метал) не повинно перевищувати 3 % від товщини металу.

Для видалення поверхневих дефектів з торця шва механічною обробкою дозволяється заглиблюватися в товщину металу на його вільній кромці з ухилом, що не перевищує 1:20, на величину 0,02В, тут В – ширини листа, що зварюється, але не більше, ніж на 8 мм із кожної сторони, без підварювання. Після обробки торців швів необхідно закруглювати гострі грані.

2.8.13  Ручне і напівавтоматичне дугове зварювання конструкцій, виконаних зі сталей класу до С440 включно, при температурах сталі, нижче зазначених у табл. 2.8.1, слід виконувати з попереднім підігрівом сталі до 120…160°С в зоні зварювання на ширину 100 мм з кожної сторони з'єднання.

Зварювання листових об'ємних конструкцій зі сталі товщиною понад 20 мм має виконуватися способами, що забезпечують зменшення швидкості охолодження: каскадом, гіркою, двостороннім зварюванням секціями.

Зварювання конструкцій, виконаних зі сталі класу С590, слід здійснювати при температурі не нижче –15°С – при товщині сталі до 16 мм і не нижче 0°С – при товщині сталі більше 16 до 25 мм. При більш низьких температурах зварювання сталі зазначених товщин необхідно виконувати з попереднім підігрівом до температури 120…160°С.

При товщині сталі понад 25 мм попередній підігрів слід виконувати в усіх випадках незалежно від температури навколишнього середовища.

Таблиця 2.8.1

Товщина сталі, мм	Мінімально допустима температура сталі, °С
	Вуглецевої		Низьколегованої марок до С390 включно
	Шви зварних з’єднань в конструкціях
	Наскрізних	Листових об’ємних і суцільностінчатих		Наскрізних	Листових об’ємних і суцільностінчатих
до 16 (включно)	–30	–30		–20	–20
більше 16 до 30	–30	–20		–10	±0
більше 30 до 40	–10	–10		±0	+5
більше 40	±0	±0		+5	+10

2.8.14  Автоматичне зварювання дозволяється проводити без підігріву у конструкціях, виготовлених:

з вуглецевої сталі завтовшки до 30 мм, якщо температура сталі не є нижчою за –30°С, а при більших товщинах – нижчою за –20°С;

з низьколегованої сталі завтовшки до 30 мм, якщо температура сталі не є нижчою за –20°С, а при більших товщинах – нижчою за –10°С.

2.8.15  Автоматичне зварювання при температурах, які є нижчими за наведені у п. 2.8.14, може виконуватися тільки на підвищених режимах, які забезпечують збільшену подачу тепла і уповільнюють процес охолодження.

2.8.16  Електрошлакове зварювання конструкцій, виготовлених з вуглецевої і низьколегованої сталей, може виконуватися без обмеження температури сталі.

2.8.17  При температурі сталі, що є нижчою за –5°С, зварювання слід виконувати від початку до кінця шва без перерви, за винятком часу, необхідного на зміну електрода чи електродного дроту і зачищення шва в місці поновлення зварювання.

Припиняти зварювання до виконання шва проектного розміру і залишати незавареними окремі ділянки шва не допускається. У випадку змушеного припинення зварювання процес слід відновити після підігріву сталі до температури, що відповідає технологічному процесу, розробленому для зварюваних конструкцій.

2.8.18 Якість швів зварних з'єднань для кріплення складальних і монтажних пристроїв повинна бути не нижчою за якість основних швів.

2.8.19  Шви зварних з'єднань і конструкцій після закінчення зварювання повинні бути очищені від шлаку, бризок і напливів металу. Приварені складальні пристрої слід видаляти без застосування ударних впливів і пошкодження основного металу, а місця їх приварки зачищати до основного металу з видаленням усіх дефектів.

2.8.20  Контроль якості зварних швів сталевих конструкцій здійснюється методами, наведеними у табл. 2.8.2. Кількість швів, які контролюються, має бути зазначена в технічній документації на конструкцію.

Таблиця 2.8.2

Метод контролю	Конструкції
1. Систематична перевірка виконання заданого технологічного процесу складання і зварювання	Усі типи конструкцій
2. Зовнішній огляд всіх швів з перевіркою розмірів	Те ж саме
3. Вибірковий контроль1) швів ультразвуковою дефектоскопією або просвічуванням проникаючим випромінюванням1)	Усі типи конструкцій за винятком зазначених у п. 6 цієї таблиці
4. Випробування всіх швів на непроникність одним із таких методів: – обприскуванням гасом; – обприскуванням мильною емульсією (при надлишковому тиску чи вакуумі)	Листові конструкції при товщині металу до 16 мм включно, шви яких повинні бути герметичними
5. Випробування на непроникність і міцність повітряним, гідравлічним чи газовим тиском	Резервуари, трубопроводи і судини; при цьому, випробувальне середовище і величина тиску приймаються відповідно за додатковими правилами або проектом
6. Контроль фізичними методами без руйнування з'єднань, що контролюються	Типи конструкцій, для яких методи і норми контролю передбачаються додатковими правилами або проектом
7. Механічне випробування контрольних зразків	Те ж саме
8. Металографічне дослідження макрошліфів на торцях швів контрольних зразків або на торцях стикових швів зварних з'єднань	Те ж саме
1) Для вибіркового контролю дозволяється застосовувати інші методи контролю згідно з ДСТ 3242-69.

2.8.21  За зовнішнім виглядом шви зварних з'єднань повинні задовольняти такі вимоги:

мати гладку чи рівномірно лускату поверхню (без напливів, пропалів, звужень і розривів) і не мати різкого переходу до основного металу; у конструкціях, що сприймають динамічні навантаження, кутові шви повинні виконуватися з плавним переходом до основного металу;

наплавлений метал повинен бути щільним по всій довжині шва, не мати тріщин і дефектів, окрім тих, що передбачені в п. 2.8.25;

глибина підрізів основного металу не повинні перевищувати 0,5 мм – при товщині сталі від 4 до 10 мм, і 1 мм – при товщині сталі понад 10 мм, за винятком випадків, наведених у додаткових правилах;

усі кратери повинні бути заварені.

2.8.22  Вибірковий контроль якості швів зварних з'єднань відповідно до п. 3 табл. 2.8.2 проводиться, як правило, у місцях перетинання швів і в місцях з ознаками дефектів.

Якщо в результаті вибіркового контролю буде встановлена незадовільна якість шва, контроль продовжують до виявлення фактичних меж дефектної ділянки, після чого весь шов на цій ділянці видаляють, знову заварюють і перевіряють повторно.

2.8.23  Перевірку герметичності швів зварних з'єднань гасом слід робити рясним обприскуванням стикових швів і введенням гасу під напуск. Обробка швів гасом повинна проводитися не менше двох разів з перервою 10 хв. На протилежній стороні, вкритій водяною суспензією крейди або каоліну, протягом 4 год. – при плюсовій температурі навколишнього повітря і 8 год. – при мінусовій температурі не повинні з'являтися плями.

2.8.24  При перевірці непроникності швів зварних з'єднань надлишковим тиском повітря або вакуумом на поверхні шва, вкритого мильною емульсією, не повинні з'являтися бульбашки.

2.8.25  Допускаються наступні дефекти швів зварних з'єднань, що виявляються фізичними методами контролю (за винятком випадків, зазначених у додаткових правилах):

а) непровари по перерізу швів у з'єднаннях, доступних для зварювання з двох сторін, глибиною до 5% товщини металу, але не більше 2 мм при довжині непроварів не більше 50 мм, відстані між ними не менше 250 мм і загальній довжині ділянок непровару не більше 200 мм на 1 м шва;

б) непровари в корені шва в з'єднаннях без підкладок, доступних для зварювання тільки з одного боку, глибиною до 15% товщини металу, але не більше як 3 мм;

в) окремі шлакові включення або пори, або скупчення їх (за групою А и В відповідно до ГОСТ 7512) розміром (за діаметром), що не перевищує 10% товщини металу, що зварюється, але не більше як 3 мм;

г) шлакові включення або пори, розташовані ланцюжком уздовж шва (за групою Б відповідно до ГОСТ 7512), при сумарній їхній довжині, що не перевищує 200 мм на 1 м шва;

д) скупчення газових пор і шлакових включень (за групою В відповідно до ДСТ 7512) в окремих ділянках шва в кількості, що не перевищує 5 одиниць на 1 м² площі шва, при діаметрі одного дефекту не більше 1,5 мм;

е) сумарна величина непровару, шлакових включень і пор, розташованих окремо чи ланцюжком (за групами А i Б відповідно до ГОСТ 7512), що не перевищує в розглянутому перерізі при двосторонньому зварюванні – 10% від товщини зварюваних елементів, але не більше 2-х мм, і при однобічному зварюванні без підкладок – 15%, але не більше 3-х мм.

У конструкціях, виконаних зі сталі марки С440, не допускаються дефекти швів, зазначені в підпунктах а) і б).

Шлакові включення або пори, що утворюють суцільну лінію вздовж шва, не допускаються.

2.8.26  У стикових і кутових швах зварних з'єднань конструкцій, що сприймають динамічні навантаження, а також у статично навантажених розтягнутих елементах допускаються одиничні пори або шлакові включення діаметром, що не перевищує 1 мм – для сталі завтовшки до 25 мм, і не більше 4% від товщини – для сталі завтовшки понад 25 мм, у кількості не більше чотирьох дефектів на ділянці шва довжиною 400 мм. Відстань між дефектами повинна бути не меншою за 50 мм.

У стикових і кутових швах статично навантажених стиснутих елементів допускаються одиничні пори і шлакові включення діаметром не більше 2-х мм у кількості не більше шести дефектів на ділянці шва довжиною 400 мм або не більше однієї групи цих самих дефектів на цій самій ділянці шва. Відстань між дефектами повинна бути не меншою за 10 мм.

Характер роботи елементів приймається за технічною документацією.

2.8.27  Якщо при вибірковому контролі були виявлені недопустимі дефекти, то необхідно виявити межі дефектної ділянки додатковим контролем поблизу місць з виявленими дефектами. Якщо при додатковому контролі будуть також виявлені недопустимі дефекти, контролю повинен підлягати весь шов.

2.8.28  Тріщини у швах зварних з'єднань не допускаються. Ділянка шва з тріщиною повинна бути засвердлена (з діаметром отвору 5…8 мм) в межах габариту тріщини плюс 15 мм з кожної її сторони, після чого виправлена відповідно до п. 2.8.31 з роззенковкою і заваркою отворів.

2.8.29  Пластини для механічних випробувань контрольних зразків повинні виготовлятися з тієї самої сталі, що й основний виріб. Пластини прилаштовуються до виробу таким чином, щоб шов пластин виконувався в тому самому просторовому положенні, що і шов зварюваного виробу, і був його продовженням. Пластини зварюються тим самим зварювальником із застосуванням тих самих режимів зварювання, матеріалів і устаткування, що і при зварюванні виробу.

2.8.30  Розміри пластин, форма і розміри зразків, а також спосіб вирізки зразків із заготівок повинні відповідати вимогам ГОСТ 6996. При цьому повинні бути проведені наступні випробування:

на статичне розтягування стикового зварного з'єднання – 2 зразки; металу шва стикового, кутового і таврового з'єднання – по 3 зразки;

на ударний вигин металу шва стикового з'єднання й навколошовної зони вздовж лінії сплавлення – по 3 зразки;

на статичний вигин стикового з'єднання – 2 зразки;

на твердість за алмазною пірамідою всіх з'єднань елементів, виготовлених з низьколегованої сталі – не менше ніж у чотирьох точках як метала шва, так і навколошовної зони – на одному зразку.

Нормовані показники механічних властивостей приймаються за нормами проектування металевих конструкцій. При незадовільних результатах випробувань відповідний шов повинен бути видалений, якість зварювальних матеріалів і режими зварювання, а також кваліфікація зварювальника додатково перевірені.

2.8.31  Дефекти зварних з'єднань повинні усуватися такими способами:

виявлені розриви швів і кратери заварюються; шви з іншими дефектами, що перевищують допустимі, видаляються на довжину дефектного місця плюс по 15 мм із кожної сторони і заварюються знову;

підрізи основного металу, що перевищують допустимі, зачищаються і заварюються з наступним зачищенням, що забезпечує плавний перехід від наплавленого металу до основного.

Виправлення негерметичних швів зварних з'єднань шляхом закарбування забороняється.

Виправлені дефектні шви або частини їх повинні бути знову оглянуті.

2.8.32  Залишкові деформації конструкцій, що виникли після зварювання і перевищують допустимі величини, повинні бути виправлені способами термічного, механічного або термомеханічного впливу відповідно до вимог п. 2.5.3 і п. 2.5.4.

2.8.33  Під час виконання зварювальних робіт потрібно дотримуватися вимог НАПБ А.01.001.

 

 Заключний інструктаж.

- Аналіз діяльності учнів у процесі всього уроку: не вкладання в нормативний час, відведений для зварювання пластин, перевищений через загальний час підготовки до зварювання.

- Оцінка роботи учнів, їх об’єктивне обґрунтування: в основному оцінюю позитивно, так як учні хочуть оволодіти професією зварника і стараються дотримуватися вимог, поставлених перед ними.

- Аналіз причин помилок учнів та засоби їх усунення, недостатня техніка зварювання, недотримання технологічного процесу зварювання (непослідовність у виконанні робіт) – дотримуватись технологічного процесу, та вибору режиму зварювання (А-сила струму, Н- висота дуги, S- швидкість переміщення електроду).

- Повідомлення та обґрунтування оцінок – повідомляю оцінки (сумарність по опрацьованій темі).