Просмотр содержимого документа
«методическая разработка уроков по профессиональному модулюВедение процессов автоматической и механизированной сварки металлов»
План урока.
Профессиональный модуль ПМ-03
Ведение процессов автоматической и механизированной сварки металлов
МДК 03.01. Технология и оборудование газовой, плазменной и микроплазменной сварки металлов.
Тема:Материалы, применяемые при газовой сварке. Виды сварочного пламени.
Цели:
Изучить способы получения кислорода, его свойства, требования, предъявляемые к кислороду.
Изучить свойства и требования, предъявляемы к карбиду кальция.
Изучить свойства, способы получения и назначения ацетилена.
Изучить свойства и требования, предъявляемы к флюсам.
Изучить свойства и требования, предъявляемы к присадочной проволоке, классификацию.
Изучить строение сварочного пламени, виды сварочного пламени..
Формировать понятия и способы действий;
Дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий;
Воспитать трудолюбие, уважительное отношение к своей будущей профессии;
Развить память, мышление, внимание.
Тип урока: комбинированный
Ход урока
Организационная часть.
Изучение нового материала.
А) Актуализация прежних знаний. Вопросы:
1) Какие газы входят в состав атмосферного воздуха?
2) Назовите горючие газы и жидкости.
3) Напишите реакцию разложения карбида кальция в воде.
4) Опишите основные свойства кислорода.
5) С какой целью используют кислород при газовой сварке?
6)Какие горючие газы используют при газовой сварке?
7) Что представляет собой ацетилен?
Б) Формирование понятий
1) Свойства кислорода и способы его получения;
2) Карбид кальция и ацетилен;
3) Горючие газы и жидкости для сварки и резки металлов;
4) Сварочная проволока, как присадочный материал.
5) Характеристика сварочного пламени.
6) Ядро.
7) Восстановительная зона.
8) Факел.
9)Факторы, от которых зависит качество сварного шва и наплавленного металла.
10)Нормальное пламя.
11) Окислительное пламя.
12) Науглераживающее пламя.
13) Регулирование структуры пламени.
3. Закрепление урока.
1. Заполнить таблицу:
Газ
Состояние газа в баллоне
Предельное рабочее давление
Цвет баллона
Надпись
Примечание
Текст
цвет
Кислород
Ацетилен
Пропан-бутан
Углекислый газ
Азот
Ответить на вопросы.
1. Охарактеризовать три вида пламени.
2. Какие две фазы существуют при сгорании пламени?
3. Рассказать о строении сварочного пламени.
4. Каковы особенности восстановительного пламени?
5. В каких случаях применяется окислительное пламя?
6. Какие факторы влияют на формирование шва при газовой сварке?
7. Чем отличается науглераживающее пламя от окислительного пламени?
8. Как расходуется тепло при сгорании горючих газов в процессе газовой сварки?
Решить тестовое задание.
№ вопроса
Вопрос
Варианты ответов
1.
Какие вещества при соприкосновении со сжатым газообразным кислородом не образовывают горючие и взрывчатые смеси?
А) минеральные масла;
Б) аргон;
В) горючие газы.
2.
Какой вариант включения баллона с кислородом отвечает требованиям техники безопасности?
А) резкое вращение вентиля в начальный момент с последующим замедлением;
Б) плавное вращение в начальный момент с последующим ускорением;
В) плавное вращение вентиля до полного открытия баллона.
3.
Какой из горючих газов в смеси с кислородом обеспечивает более высокую температуру пламени?
А) природный газ;
Б) Пропан-бутановая смесь;
В) Пропан.
4.
Какой из горючих газов в смеси с кислородом обеспечивает более высокую температуру пламени?
А) природный газ;
Б) Пропан-бутановая смесь;
В) Пропан
5.
Какой из указанных газов благодаря своим физическим свойствам может скапливаться в низких частях помещения?
А) Пропан;
Б) Природный газ;
В) Водород.
6.
Какие металлы в соприкосновении с ацетиленом могут образовывать химические соединения, которые взрывоопасны при нагреве?
А) медь;
Б) Латунь;
В) Сталь.
7.
Какая максимальная температура, с точки зрения техники безопасности, допустима в зоне реакции при получении ацетилена в передвижных генераторах?
А) 130° С;
Б) 80° С;
В) 100° С.
8.
Что произойдет, если генератор, предназначенный для работы на карбиде кальция с грануляцией 25/80, заправить рекомендуемое по паспорту количеству карбида кальция грануляции 2/8?
А) генератор будет работать без каких-либо заметных отклонений?
Б) повысится температура в зоне образования ацетилена;
В) увеличится объем полученного ацетилена.
9.
Что произойдет с температурой в зоне образования ацетилена, если разложение карбида кальция будет происходить при недостаточном количестве воды?
А) температура не изменится;
Б) температура понизится;
В) температура повысится.
10.
Какой грануляции карбид кальция наиболее часто применяется в передвижных ацетиленовых генераторах?
А) 8/15;
Б) 15/25;
В) 25/80.
11.
Какими свойствами обладает пламя с избытком ацетилена?
А) раскисляет металл;
Б) науглераживает;
В) не взаимодействует с металлом.
12.
Каким пламенем лучше сваривать сталь?
А) с избытком кислорода;
Б) с избытком горючего;
В) ни с одним из них.
13.
Какая часть пламени наиболее пригодна для сварки?
А) ядро;
Б) средняя зона;
В) факел.
14.
Пламя какого цвета имеет большую температуру?
А) желтого;
Б) синевато-фиолетового;
В) голубовато-синего.
15.
Что происходит с длиной ядра пламени при увеличении расхода кислорода?
А) увеличивается;
Б) укорачивается;
В0 не изменяется.
16.
Какое пламя называют жестким?
А) нейтральное;
Б) с избытком кислорода;
В) с избытком горючего.
17.
Когда при регулировании пламени возможен обратный удар?
А) при небольшом давлении кислорода;
Б) при недостаточном давлении кислорода;
В) в любом случае.
18.
Как изменяется тепловая мощность пламени при увеличении номера наконечника?
А) увеличивается;
Б) уменьшается;
В) не изменяется.
19.
При каком угле наклона пламени к поверхности металла эффективность нагрева максимальная?
А) 300;
Б) 600;
В) 900.
20.
Как изменяется пластичность металла при использовании присадки с раскислителями?
А) увеличивается;
Б) уменьшается;
В) не изменяется.
21.
Как изменяются результаты сварки при увеличении мощности пламени?
А) увеличивается прочность;
Б) увеличивается пластичность;
В) увеличивается производительность.
Домашнее задание. В.И. Овчинников стр.5 - 33.
Буштрук Т.Б. гр. С31
План урока.
Профессиональный модуль ПМ-03
Ведение процессов автоматической и механизированной сварки металлов
МДК 03.01. Технология и оборудование газовой, плазменной и микроплазменной сварки металлов.
Тема: Металлургические процессы при газовой сварке.
Цель:
Изучить металлургические процессы при газовой сварке,влияние нагрева сварочного пламени на структуру сварного шва и зону термического влияния, тепловое взаимодействие пламени с металлом.
Формировать понятия и способы действий;
Дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий;
Воспитать трудолюбие, уважительное отношение к своей будущей профессии;
Развить память, мышление, внимание.
Тип урока: комбинированный
Ход урока
1. Организационная часть.
2. Изучение нового материала.
1. Схема взаимодействия веществ в расплавленном металле сварочной ванны.
2. Структурные превращения в сварном шве и околошовной зоне.
3. Схема строения зоны термического влияния при газовой сварке низкоуглеродистой стали.
3. Закрепление урока. Вопросы:
1. Охарактеризовать структуру сварного шва
2. Влияние нагрева сварочного пламени на структуру сварного шва и зону термического влияния.
3.Тепловое взаимодействие пламени с металлом
4. Охарактеризовать участок неполного расплавления.
5. Охарактеризовать участок перегрева.
6. Охарактеризовать участок нормализации
7.Охарактеризовать участок неполной перекристаллизации
8. Охарактеризовать участок рекристаллизации
9. Охарактеризовать участок синеломкости.
Домашнее задание. В.И. Овчинников стр.34 -38
План урока.
Профессиональный модуль ПМ-03
Ведение процессов автоматической и механизированной сварки металлов
МДК 03.01. Технология и оборудование газовой, плазменной и микроплазменной сварки металлов.
Тема:Оборудование и аппаратура для газоплазменной сварки
Цель:
изучить устройство и определение технических характеристик ацетиленовых генераторов, изучить требования, предъявляемые к подготовке ацетиленовых генераторов к работе.
изучить баллоны для сжатых и сжиженных газов, типы, давление, окраску, надписи на баллонах, правила безопасности при подготовке, обслуживании и эксплуатации баллонов. Сварочные горелки. Рукава (шланги). Типы, окраска, применение.
изучить сварочные горелки, рукава (шланги).
изучить назначение, классификацию, устройство редукторов, принцип работы редуктора.
формировать понятия и способы действий;
дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий;
воспитать трудолюбие, уважительное отношение к своей будущей профессии;
развить память, мышление, внимание.
Ход урока
Организационная часть.
Актуализация прежних знаний.
1) Классификация ацетиленовых генераторов по производительности, по способу устройства и по системе взаимодействия карбида с водой, по давлению получаемого ацетилена;
2) Системы взаимодействия карбида кальция с водой, принцип их действия, область применения;
3) Обслуживание ацетиленовых генераторов разных типов, очистка генераторов от известкового ила, заполнение его водой, загрузка карбида в реторы, продувка генератора и отбор газа через горелку;
4) Устройство и обслуживание водяных и сухих предохранительных затворов.
5) Какие сжатые, сжиженные газы используются при газовой сварке?
6) В какие отличительные цвета окрашиваются баллоны для различных газов?
7) Опишите устройство баллонов для сжатых, сжиженных газов?
8) Наружное и внутреннее устройство баллонов, давление газов в баллонах.
9) Количество газа в баллоне по показанию манометра или по весу.
10) Условия хранения и транспортировки баллонов.
11) Сварочные горелки, устройство узлов смешения газов в инжекторных и безинжекторных горелках.
3. Закрепление урока.
1. Решить тестовое задание.
Тест
Выберите верный ответ:
№ вопроса
Вопрос
Варианты ответов
1.
Профилактические осмотры ацетиленовых генераторов должны проводиться не реже, чем один раз
А) в год;
Б) в три месяца;
В) в три года;
2.
Какая периодичность проведения технических осмотров ацетиленовых генераторов?
А) три месяца;
Б) один год;
В) 3 года.
3.
Каким образом в соответствии с правилами техники безопасности, должен закрепляться резиновый рука на ниппеле отбора газа водяного затвора?
А) Плотно надеваться на ниппель без дополнительного крепления;
Б) Плотно надеваться и дополнительно закрепляться при помощи проволоки;
В) Плотно надеваться и закрепляться специальным хомутом
4.
При наличии карбидного ила в генераторе вам необходимо:
А) залить воду, загрузить карбид кальция, приступить к работе;
Электродный стержень 1 вмонтирован в цилиндрической камере 2, оканчивающейся медным наконечником-соплом 4 с отверстием, соосным со стержнем. Электрод и сопло обычно выполнены из меди электрически изолированы друг от друга прокладкой 3 и охлаждаются проточной водой. В плазмотронах с дугой косвенного действия анодом является сопло. Дуга, возбуждаемая между электродом и соплом (чаще всего пробоем промежутка искровым высокочастотным разрядом), проходит через сопло под давлением рабочего газа, подаваемого в камеру. Анодное пятно дуги перемещается по внутренней стенке канала сопла, а столб оказывается жестко стабилизированным по оси электрода и сопла. Часть рабочего газа, проходя через столб дуги, нагревается, ионизируется и выходит из сопла плазмотрона в виде плазменной струи. Наружный слой газа, омывающий столб дуги, остается относительно холодным и образует электрическую и тепловую изоляцию между потоком плазмы и каналом сопла, предохраняя сопло от разрушения. Кроме того, наружный слой газа усиленно охлаждает столб дуги, в результате чего сечение столба уменьшается, а плотность тока и температура возрастают. При этом за счет уменьшения диаметра столба усиливается сжимающее действие на дугу ее собственного магнитного поля. Таким образом, в плазмотроне термическое сжатие (термический пинч-эффект) вызывает усиление магнитного сжатия (магнитного пинч-эффекта). Плотность тока дуги в плазмотронах достигает 100 а/мм2, т. е. на порядок выше плотности тока свободной дуги. Температура достигает нескольких десятков тысяч градусов. При выходе из сопла поток плазмы несколько расширяется, т. е. сопло является как бы диафрагмой, перетягивающей плазменный столб. Это приводит к возникновению осевого градиента давления собственного магнитного поля дуги, повышающего скорость истечения плазменной струи из сопла до значений, превышающих скорость звука. В плазмотронах с дугой прямого действия анодом является обрабатываемое изделие, сопло же является электрически нейтральным и служит для сжатия и стабилизации столба дуги. Принцип сжатия столба дуги здесь тот же, что и в плазмотронах с дугой косвенного действия. В отличие от плазмотронов с дугой косвенного действия плазменная струя, истекающая из плазмотрона с дугой прямого действия, совмещена со столбом дуги и поэтому имеет более высокую температуру и тепловую мощность. Непосредственное возбуждение дуги между электродом и изделием через узкий канал сопла осуществить трудно. Поэтому первоначально обычно возбуждается вспомогательная дуга между электродом и соплом, питаемая чаще всего от того же источника через токоограничивающее сопротивление R, а затем, как только ее факел коснется изделия, автоматически зажигается основная дуга между электродом и изделием, а вспомогательная дуга при устойчивом горении основной отключается. В плазмотронах с дугой косвенного действия тепловая энергия от дуги к обрабатываемому изделию передается лишь струей плазмы, нагреваемой столбом дуги. Такого типа плазмотроны применяются в основном для обработки неэлектропроводных материалов (напыление, сфероидезация, нагрев, химический синтез и др.). В плазмотронах с дугой прямого действия в обрабатываемое изделие вводится дополнительная доля тепла за счет электронного тока. К. п. д. таких плазмотронов значительно выше и поэтому их целесообразно применять для резки, сварки, наплавки и других видов обработки металлов. В обоих типах плазмотронов газовая стабилизация бывает аксиальной и вихревой. При аксиальной стабилизации (рис. а) газ проходит вдоль катода, охлаждает его и выходит через отверстие сопла. На рис, б газ поступает в камеру через тангенциальные отверстия и двигается по спирали, омывая столб дуги вихревым потоком. Часто для сварки и резки применяются плазмотроны с двойным или комбинированным газовым потоком. Такие плазмотроны имеют два сопла. Газ, подаваемый во внутреннее сопло, условно можно назвать первичным, а в наружное - вторичным. Первичный и вторичный газы могут быть разными по назначению, составу и расходу. При резке первичный (обычно инертный) газ выполняет функции защиты от воздействия окружающей среды вольфрамового катода, вторичный (обычно активный молекулярный) газ является плазмообразующим, режущим. При сварке газ, подаваемый в наружное сопло, способствует сжатию плазменной струи, образуемой первичным газом, и защищает от действия окружающей среды околошовную зону свариваемого металла.
План урока.
Профессиональный модуль ПМ-03
Ведение процессов автоматической и механизированной сварки металлов
МДК 03.01. Технология и оборудование газовой, плазменной и микроплазменной сварки металлов.
Тема:Технологические особенности сжатой дуги.
Цель:
изучить технологические особенности сжатой дуги;
формировать понятия и способы действий;
дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий;
воспитать трудолюбие, уважительное отношение к своей будущей профессии;
развить память, мышление, внимание.
Ход урока
Организационная часть.
Изучение нового материала.
Сущность способа. Плазма - ионизированный газ, содержащий электрически заряженные частицы и способный проводить ток. Ионизация газа происходит при его нагреве. Степень ионизации тем выше, чем выше температура газа. В центральной части сварочной дуги газ нагрет до температур 5000-30000° С, имеет высокую электропроводность, ярко светится и представляет собой типичную плазму. Плазменную струю, используемую для сварки и резки, получают в специальных плазматронах, в которых нагревание газа и его ионизация осуществляются дуговым разрядом в специальных камерах. Вдуваемый в камеру газ, сжимая столб дуги в канале сопла плазматрона и охлаждая его поверхностные слои, повышает температуру столба. В результате струя проходящего газа, нагреваясь до высоких температур, ионизируется и приобретает свойства плазмы. Увеличение при нагреве объема газа в 50-100 и более раз приводит к истечению плазмы со сверхзвуковыми скоростями. Плазменная струя легко расплавляет любой металл. Дуговую плазменную струю для сварки и резки получают по двум основным схемам. При плазменной струе прямого действия изделие включено в сварочную цепь дуги, активные пятна которой располагаются на вольфрамовом электроде и изделии. При плазменной струе косвенного действия активные пятна дуги находятся на вольфрамовом электроде и внутренней или боковой поверхности сопла. Плазмообразующий газ может служить также и защитой расплавленного металла от воздуха. В некоторых случаях для защиты расплавленного металла используют подачу отдельной струи специального, более дешевого защитного газа. Газ, перемещающийся вдоль стенок сопла, менее ионизирован и имеет пониженную температуру. Благодаря этому предупреждается расплавление сопла. Однако большинство плазменных горелок имеет дополнительное водяное охлаждение. Дуговая плазменная струя - интенсивный источник теплоты с широким диапазоном технологических свойств. Ее можно использовать для нагрева, сварки или резки как электропроводных металлов, так и неэлектропроводных материалов, таких как стекло, керамика и др. (плазменная струя косвенного действия). Тепловая эффективность дуговой плазменной струи зависит от величины сварочного тока и напряжения, состава, расхода и скорости истечения плазмообразующего газа, расстояния от сопла до поверхности изделия, скорости перемещения горелки (скорости сварки или резки) и т. д. Геометрическая форма струи может быть также различной (квадратной, круглой и т. д.) и определяться формой выходного отверстий сопла.
Закрепление урока. Ответить на контрольные вопросы:
Что приводит к истечению плазмы со сверхзвуковыми скоростями?
От чего зависит форма струи?
4.Домашнее задание. Подготовить сообщение
План урока.
Профессиональный модуль ПМ-03
Ведение процессов автоматической и механизированной сварки металлов
МДК 03.01. Технология и оборудование газовой, плазменной и микроплазменной сварки металлов.
Тема:Технология сварки сжатой дугой.
Цель:
изучить технологию сварки сжатой дуги;
формировать понятия и способы действий;
дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий;
воспитать трудолюбие, уважительное отношение к своей будущей профессии;
развить память, мышление, внимание.
Ход урока
Организационная часть.
Изучение нового материала.
Техника сварки. Питание дуги, как правило, осуществляется переменным или постоянным током прямой полярности (минуя на электроде). Возбуждают дугу с помощью осциллятора. Для облегчения возбуждения дуги прямого действия используют дежурную дугу, горящую между электродом и соплом горелки.. Для питания плазмообразующей дуги требуются источники сварочного тока с рабочим напряжением до 120 В, а в некоторый случаях и более высоким; для питания плазматрона, используемого для резки, оптимально напряжение холостого хода источника питания до 300 В. Плазменной струей можно сваривать практически все металлы в нижнем и вертикальном положениях, В качестве плазмообразующего газа используют аргон или гелий, которые также могут быть и защитными. К преимуществам плазменной сварки относятся высокая производительность, малая чувствительность к ко-лебаниям длины дуги, устранение включений вольфрама в металле шва. Без скоса кромок можно сваривать металл толщиной до 15 мм с образованием провара специфической формы. Это объясняется образованием сквозного отверстия в основном металле, через которое плазменная струя выходит на обратную сторону изделия. Расплавляемый в передней части сварочной ванны металл давлением плазмы перемещается вдоль стенок сварочной ванны в ее хвостовую часть, где кристаллизуется, образуя шов. По существу процесс представляет собой прорезание изделия с заваркой места резки. Плазменной струей можно сваривать стыковые и угловые швы. Стыковые соединения на металле толщиной до 2 мм можно сваривать с отбортовкой кромок, при толщине свыше 10 мм рекомендуется делать скос кромок. В случае необходимости используют дополнительный металл. Для сварки металла толщиной до 1 мм успешно используют микроплазменную сварку струей косвенного действия, в которой сила сварочного тока равна 0,1-10 А.
Микроплазменная сварка
Сварка деталей малых толщин (5 - 0.2 мм) является сложной задачей при использований многих других методов сварки плавлением.
Малоамперная плазменная дуга, сформированная специальным плазмотроном с вольфрамовым электродом, имеет конусообразную форму с вершиной, обращенной к изделию. Такая форма ее обеспечивается конструктивными особенностями плазмотрона, правильным выбором плазмообразующего и защитного газов и их расходом. Наиболее часто в качестве плазмообразующего газа используется аргон. У нижнего среза сопла плазменная дуга существует только в струе аргона. По мере приближения к аноду (изделию) плазмообразующий и защитный газы перемешиваются и плазменная дуга горит уже в смеси этих газов. Чем ближе к аноду, тем больше в смеси содержится защитного газа. Если защитный газ имеет больший коэффициент теплопроводности, чем плазмообразующий, то степень сжатия дуги по мере приближения к аноду увеличивается, и она приобретает конусообразную форму (форму копья).
При правильно выбранном расходе плазмообразующего газа указанная форма малоамперной плазменной дуги образуется при использовании в качестве защитного газа аргоноводородной смеси (90% Аг + + 10% Н2), гелия, азота и углекислого газа. Если защитный газ аргон, то форма дуги цилиндрическая или слегка расширяющаяся в направлении к аноду. Такая же форма дуги сохраняется при ее существовании на токах больших 20 А, так как влияние защитного газа на сжатие дуги заметно ослабляется. Эффект сжатия дуги уменьшается и при увеличении расхода плазмообразующего газа более оптимального.
Особо тонкие металлы свариваются малоамперной дугой в импульсном режиме с формированием однополярных или разнополярных импульсов. Нагрев и плавление свариваемого металла происходит в течение импульса тока определенной длительности дугой прямой полярности. Во время паузы, когда ток в рабочей цепи питания плазменной дуги равен нулю, жидкий металл кристаллизуется и формируется сварная точка. Время импульса и паузы, а также скорость сварки выбираются таким образом, чтобы обеспечивалась определенная величина перекрытия кристаллизующихся точек.
Импульсная микроплазменная сварка значительно облегчает процесс получения качественного сварного соединения, поскольку позволяет таким образом подобрать амплитуду тока, длительности импульсов сварки и паузы, что прожоги свариваемого металла практически исключаются даже в случае остановки процесса или неравномерности его осуществления.
Разновидностью способа микроплазменной сварки в импульсном режиме является сварка разнополярными импульсами. В течение импульса тока прямой полярности свариваемым кромкам передается достаточное количество теплоты, которая обеспечивает их расплавление, образование сварочной ванны и, после ее кристаллизации, формирование сварной точки. В течение импульса тока обратной полярности в свариваемые кромки вводится меньшее количество теплоты, достаточное только для разрушения окисной пленки. За это время сварочная ванна охлаждается до полной или частичной кристаллизации. Следующий импульс тока прямой полярности создает сварную точку на определенном (в зависимости от скорости сварки) расстоянии от предыдущей. Перекрытие точек задается их размером и шагом.
4.Домашнее задание. Подготовить сообщение
План урока.
Профессиональный модуль ПМ-03
Ведение процессов автоматической и механизированной сварки металлов
МДК 03.01. Технология и оборудование газовой, плазменной и микроплазменной сварки металлов.
Тема:Режимы сварки сжатой дугой некоторых конструкционных материалов
Цель:
изучить режимы сварки сжатой дуги;
формировать понятия и способы действий;
дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий;
воспитать трудолюбие, уважительное отношение к своей будущей профессии;
развить память, мышление, внимание.
Ход урока
Организационная часть.
Изучение нового материала.
Для сварки Al, Mg и их сплавов разработан процесс микроплазменной сварки на обратной полярности. Особенность способа состоит в том, что используются два источника питания. Один (ИП1) для непрерывного поддержания горения дежурной дуги между вольфрамовым электродом и медным соплом плазмотрона. Другой (ИП2) для питания основной дуги, горящей между медным соплом (анодом) и свариваемой деталью (катодом). Использование медного водоохлаждаемого сопла в качестве анода основной дуги позволяет исключать влияние тока обратной полярности основной дуги на вольфрамовый электрод, тем самым обеспечивается его высокая стойкость. Небольшой диаметр электрода обеспечивает устойчивое горение дежурной дуги на токах 2...5 А. При малых расходах плазмообразующего газа (0,2...0,8 л/мин) анодное пятно основной дуги размещается внутри канала сопла, а сжатие столба дуги на открытом ее участке и вблизи катода обеспечивается защитным газом, также как и при сварке на прямой полярности. Катодное пятно непрерывно блуждает по поверхности изделия и разрушает тугоплавкую оксидную пленку. Этот способ позволяет соединять AI и его сплавы толщиной в десятые и сотые доли миллиметра. Однако блуждание пятна приводит к получению широкого шва и большой зоны термического влияния.
В настоящее время успешно осуществляется микроплазменная сварка алюминия на переменном токе. При этом способе между соплом и электродом плазмотрона непрерывно горит дежурная дуга постоянного тока. При подаче на вольфрамовый электрод положительного относительно изделия полупериода напряжения, между ними формируется сжатая дуга обратной полярности с нестационарным катодным пятном, разрушающим оксидную пленку. Затем на вольфрамовый электрод плазмотрона поступает отрицательный относительно изделия полупери-
од напряжения. При этом генерируется сжатая дуга с большой плотностью энергии, достаточной для осуществления сварки металлов, имеющих на поверхности тугоплавкие окисные пленки. При этом, так как по вольфрамовому электроду проходит только ток прямой полярности, разрушения его не происходит. Возможность раздельной подачи тока прямой и обратной полярности на вольфрамовый электрод является важным технологическим достоинством данного способа микроплазменной сварки.
Ведение процессов автоматической и механизированной сварки металлов
МДК 03.01. Технология и оборудование газовой, плазменной и микроплазменной сварки металлов.
Тема:Точечная сварка сжатой дугой
Цель:
изучить сущность, преимущества сварки сжатой дуги, область применения;
формировать понятия и способы действий;
дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий;
воспитать трудолюбие, уважительное отношение к своей будущей профессии;
развить память, мышление, внимание.
Ход урока
Организационная часть.
Изучение нового материала.
Научная новизна.
1. Установлено, что при точечной сварке сжатой дугой электромагнитные силы в сварочной ванне направлены от периферии точки к ее центру и лишены тангенциальной составляющей, что опровергает гипотезу об образовании характерных дефектов типа усиления по краям, лунки в центре и центральной поры в результате интенсивного вращения расплавленного металла.
2. Установлено, что причиной образования указанных дефектов является быстрая кристаллизация деформированной давлением дуги и плазменной струи сварочной ванны при завершении сварки.
3. Экспериментально показано, что эффективным путем устранения характерных дефектов типа усиления по краям, лунки в центре и центральной поры при точечной сварке сжатой дугой является снижение расхода защитного газа и плавное снижение тока на завершающем этапе сварки.
4. Установлены количественные взаимосвязи между геометрическими параметрами сварных точек деталей из коррозионно-стойкой стали и конструктивно-технологическими параметрами сварки сжатой дугой, на основе которых разработаны методические рекомендации по назначению режимов сварки для получения бездефектных сварных соединений при требуемой производительности.
3.Закрепление урока.
4.Домашнее задание. Подготовить доклад «Организация рабочего места и безопасность труда при плазменной сварке».
План урока.
Профессиональный модуль ПМ-03
Ведение процессов автоматической и механизированной сварки металлов
МДК 03.01. Технология и оборудование газовой, плазменной и микроплазменной сварки металлов.
Тема:Оборудование техника и технология микроплазменной сварки.
Цель:
изучить оборудование, технику и технологию микроплазменной сварки;
формировать понятия и способы действий;
дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий;
воспитать трудолюбие, уважительное отношение к своей будущей профессии;
развить память, мышление, внимание.
Ход урока
Организационная часть.
Изучение нового материала.
Микроплазменной сваркой наиболее технологично выполняются стыковые, отбортованные и торцовые соединения. Качество сварного шва зависит от правильности подготовки кромок под сварку, точности сборки и качества применяемой оснастки. Стыковые соединения рекомендуются при толщинах 5 = 0,3...2,0 мм. При 5
Методом микроплазменной сварки можно выполнять соединение деталей во всех пространственных положениях. Хотя технологически наиболее просто выполняются швы в нижнем положении, особых затруднений в выполнении вертикальных, горизонтальных и потолочных швов не возникает, так как объем сварочной ванны небольшой, и расплавленный металл легко удерживается в ней за счет сил поверхностного натяжения.
Стабильность горения плазменной дуги и качество сварного соединения зависят от формы рабочей части электрода и положения его в канале сопла. Угол заточки рабочей части вольфрамового электрода должен выдерживаться в пределах 10... 15 градусов. Ось электрода должна точно совпадать с осью канала сопла, а сам электрод должен быть утоплен в канале сопла не более чем на 0,5 мм. При соблюдении данных требований длина факела плазмы при горении дежурной дуги должна быть не менее 1,5...2,0 мм.
Основная дуга возбуждается касанием факела дежурной дуги свариваемого металла. После зажигания основной дуги плазмотрон не перемещается до тех пор, пока на кромках не образуется сварочная ванна (при ручной сварке). После этого плазмотрон перемещается по стыку в направлении сварки. Угол наклона плазмотрона поддерживается в пределах 60...80° при ручной и 80...90° при автоматической (сварка углом вперед). Поперечные колебания плазмотрона не производят. Защитный газ подается еще в течение нескольких секунд после окончания процесса сварки и отключения основной дуги.
При разработке технологии сварки любых металлов следует учитывать их исходные свойства. Например, низкоуглеродистые спокойные и полуспокойные стали успешно свариваются при использовании в качестве защитного газа аргоно-водородной смеси. Кипящие стали склонны к образованию пор, появляющихся в результате взаимодействия водорода с оксидами железа во время кристаллизации расплава сварочной ванны. Поэтому содержание водорода в защитном газе не должно превышать 3%.
Наиболее успешно микроплазменная сварка применяется при соединении деталей, выполненных из коррозионно-стойких сталей аустенитного класса. Сварка этих материалов выполняется в жестких зажимных приспособлениях для обеспечения теплоотвода из зоны сварки и уменьшения коробления свариваемых деталей и сварного изделия.
3.Закрепление урока.
4.Домашнее задание. Подготовить сообщение «технологические особенности микроплазменной сварки».
План урока.
Профессиональный модуль ПМ-03
Ведение процессов автоматической и механизированной сварки металлов
МДК 03.01. Технология и оборудование газовой, плазменной и микроплазменной сварки металлов.
Тема:Технологические особенности микроплазменной сварки.
Цель:
изучить технологические особенности микроплазменной сварки алюминия;
формировать понятия и способы действий;
дать глубокие и прочные знания для качественного и самостоятельного выполнения заданий;
воспитать трудолюбие, уважительное отношение к своей будущей профессии;
развить память, мышление, внимание.
Ход урока
Организационная часть.
Изучение нового материала.
Микроплазменная сварка.
Микроплазменная сварка успешно применяется для алюминия и его сплавов толщиной 0,2-1,5 мм. Сварка выполняется на переменном токе (10-100А) от специализированных источников питания (например, типа А-1281М). Питание для малоамперной дежурной дуги (1,0-5,0 А) подается от отдельного источника постоянного тока. В качестве плазмообразующего газа используют, аргон (расход газа 0,25-0,3 л/мин), для защиты зоны сварки - аргон и гелий. Расход защитного газа - гелия - для алюминия толщиной 0,2-1,5 мм не более 2,5 л/мин. При механизированной сварке может быть достигнута скорость до 60 м/ч. При ручной сварке скорость составляет 12-16 м/ч. Возможна сварка с присадочной проволокой диаметром 0,8-1,5 мм. Соединения, выполненные микроплазмениой сваркой, практически равноценны основному металлу - техническому алюминию (σв =58,9÷78,5 МПа). При сварке алюминиевых сплавов коэффициент прочности швов около 0,9. Для микроплазменной сварки металла малых толщин требуется прецизионная технологическая оснастка. Необходимо обеспечить плотное прижатие свариваемых кромок к подкладкам и надежный теплоотвод от кромок.
При сварке стыковых швов допускаются зазоры не более 15 % толщины металла и превышение одной кромки над другой не более 20 % толщины. Одной из важных особенностей микроплазменной сварки является снижение деформации изделий (на 25-30 %) по сравнению с обычной аргонодугозой сваркой.
3.Закрепление урока. Видиофильм.
4.Домашнее задание. Подготовить сообщение «организация рабочего места и безопасность труда при микроплазменной сварке».
