Методична розробка «Електродугове зварювання пластин однакової і різної товщини суцільним та переривчастим швом внакладку»

Методична розробка відкритого уроку

 виробничого навчання з професії «Електрогазозварник»

Розробила і провела майстер в/н

9 розряду

Йоник-Марченко

Іванна Михайлівна

м. Гадяч

2017 р.

Тема програми:  «Дугове наплавлення валиків і зварювання пластин у нижньому положенні шва»

Урок виробничого навчання на тему: «Електродугове зварювання пластин однакової і різної товщини суцільним та переривчастим швом внакладку»

Мета уроку

Навчальна: засвоєння міцного та усвідомленого обсягу знань з електродугового зварювання пластин однакової і різної товщини суцільним та переривчастим швом.

Розвиваюча: формування раціонального мислення і уваги, розвиток логічного і аналітичного мислення.

Виховна: виховання культури навчального процесу, почуття відповідальності за результат праці, професійної зацікавленості.

Тип уроку: формування первинних знань умінь і навичок.

Вид уроку: виконання індивідуальних робіт.

Матеріально-технічне забезпечення: 

Обладнання: зварювальні трансформатори, комп’ютер, мультимедійні засоби навчального призначення.

Інструмент: молотки, щітки металеві, зубила, запилювач металу.

Пристрої: зварювальні пости обладнані зварювальним пристосуванням.

Матеріали: електроди типу Е 42Ø3 мм, сталеві пластини розміром 250х150х3мм, трубка Ø30-50мм.

Засоби захисту: спецодяг брезент ОП-550, рукавиці брезентові чи краги.

Дидактичне забезпечення:

Інструкційно-технологічні карти, плакати, інструкції з охорони праці, стенди.

Місце проведення: лабораторія.

Тривалість роботи: 6 годин.

Міжпредметні зв’язки: обладнання і технологія зварювальних робіт, матеріалознавство, креслення, електротехніка, охорона праці.

План і хід уроку

І. Організаційна частина.

• Перевірка наявності учнів на уроці.
• Перевірка готовності учнів до уроку.

ІІ. Вступний інструктаж.

• Повідомлення теми і мети уроку:

«Електродугове зварювання пластин однакової і різної товщини суцільним та переривчастим швом внакладку»

• Мотивація уроку.

Зварювання пластин є першим етапом в навчанні професії зварника для оволодіння техніки накладання швів. Зварювання використовують для відновлення форми і розмірів спрацьованих деталей, заварюванні тріщин, вибоїн і раковин у металевих виробах.

Під час вивчення цієї теми учні повинні навчитися:

•       підтримувати стабільне горіння дуги нормальної довжини;
•       здійснювати коливальні рухи електродом поперек шва;
•       заварювати кратер в кінці шва;
•       запалювати дугу після її обриву.

• Актуалізація опорних знань учнів.

1. Дайте визначення зварювальної ванни?

Це ділянка зварного шва, яка при зварюванні знаходиться у рідкому стані.

2. Як визначають довжину дуги?

Довжина дуги має дорівнювати (0,5 - 1,2)діаметра електрода.

3. Від чого при зварюванні без коливальних рухів залежить ширина шва?

Діаметру електрода.

4. Що називають підсиленням шва?

Це частина металу шва, що виступає над поверхнею зварюваних деталей.

5. Що називають кратером?

Це заглиблення, утворене в зварній ванні тиском дуги.

6. Що називають глибиною проплавлення?

Це найбільша глибина розплавленого основного металу у перерізі шва.

• Інструктаж з техніки безпеки

Під час роботи учням електрозварникам категорично забороняється:

•       самостійно ремонтувати і налагоджувати зварювальне обладнання;
•       торкатися струмопровідних частин обладнання, яке знаходиться під напругою, проводів з пошкодженою ізоляцією;
•       дивитися на зварювальну дугу незахищеними очима;
•  залишати робоче місце під напругою на тривалий час;
•       працювати у мокрому одязі і взутті;

• Учень електрогазозварник повинен:
  •       користуватись спецодягом, спецвзуттям та засобами захисту;
  •       виконувати тільки те завдання по зварювання по якому він проінструктований;
  •       не допускати знаходження сторонніх осіб на своєму робочому місці;
  •       пам’ятати про особисту відповідальність за виконання правил охорони праці та безпеку учнів, що працюють поруч;
  •       вміти користуватись первинними засобами пожежогасіння і вміти надавати першу медичну допомогу;
  • Вимоги безпеки перед початком роботи:
  •       одягти спецодяг, спецвзуття, засоби захисту;
  •       підготувати робоче місце;
  •       перевірити наявність і справність робочого інструмента, пристосувань;
  •       одержати завдання від майстра виробничого навчання;
  • Вимоги безпеки під час виконання роботи:
  •       місце зварювання повинно закриватись переносними щитами чи брезентовими шторами;
  •       під час роботи учень повинен слідкувати за дотримання вимог безпеки праці і чистотою робочого місця;
  •       одяг і рукавиці зварника не повинні бути забруднені мастилом, жиром.
  •       для захисту очей та обличчя учень повинен користуватись ручним щитком або маскою електрозварника із світлофільтрами.
  • Вимоги після закінчення роботи:
  •       учень повинен докласти майстру в/н про закінчення роботи.
  •       учень зобов’язаний прибрати за собою робоче місце і передати майстру в/н в належному технічному стані;
  •       покласти на місце інструменти, інвентар та приладдя.
  •       зняти і привести в належний стан спецодяг, засоби індивідуального захисту.
  • Викладання нового матеріалу.    (Супроводжується показом слайдів).

Електродугове зварювання — це зварювання плавленням, при якому нагрів та розплавлення кромок з'єднуваних частин виробів відбувається однією або декількома електричними дугами.

Існує п’ять типів зварних з’єднань:

1. стикові;
2. накладні (напускні);
3. таврові;
4. кутові;
5. торцеві.

На минулому занятті ми розглянули з вами один тип з п’яти зварних з’єднань, а саме «стикове». На сьогоднішньому занятті  будемо розглядати такий тип зварного з’єднання внакладку (внапуск).

  При зварюванні пластин однакової і різної товщини виконують зварні шви:

•       суцільні;
•       переривчасті.

Суцільні - зварний шов без проміжків по довжині.

Переривчасті - це зварний шов з проміжками по довжині. Переривчасті шви можуть бути ланцюговими та шахматними.

Методи запалювання зварної дуги.

Дуга запалюється короткочасним дотиком кінця електрода до зварювального виробу. В результаті протікання струму короткого замикання і наявності контактного опору торець електрода швидко нагрівається до високої температури, при якій після відриву електрода відбувається іонізація газового проміжку і виникає зварювальний дуга. Для надійного запалювання дуги зварник повинен відводити електрод від виробу на висоту 4-5 мм, так, як при більшій відстані між кінцем електрода і виробом дуга не виникає.

Зазвичай запалювання дуги здійснюється або прямим відривом електрода після короткого замикання (на малюнку А), або ковзаючим рухом кінця електрода (іншими словами метод сірника на малюнку Б).

При зварюванні застосовують коливальні рухи. Електроду надають чотири рухи:

•       трикутником;
•       петлеподібні;
•       півмісяцем;
•       спіралеподібні.                                                                                                                                                                                                                                                                  

Коливальні рухи необхідні для кращого прогріву зварюваних країв і отримання шва потрібної ширини. Поперечні коливання електрода, а також переміщення вздовж пластини здійснюють з однаковою швидкістю.

Під час зварювання основною трудністю є спостереження за формуванням шва, так як шлак, що утворюється, покриває рідкий метал. Шлак має покривати валик рівномірним шаром. Поверхня валика після зняття шлаку повинна  мати дрібно-лускову будову. У кінці валика кратер повинен бути старанно заварений. Незаварений кратер може бути причиною утворення тріщин.

Зварювання пластин в накладку:

При зварюванні даного з'єднання зварювальний струм не повинен бути занадто великим. Електрод необхідно направляти в корінь шва (на мал. зображено градус нахилу електрода, тим самим ми можемо визначити вид просторового положення в якому і будемо виконувати зварювання). Положення електроду під час зварювання повинно відповідати нижньому положенні. Зварювання найкраще робити з невеликими зворотно-поступальними переміщеннями електрода в напрямку осі зварного шва, можна також застосовувати незначні поперечні коливання електрода. Зварювальний ванна не повинна бути занадто перегріта, бо це призводить до появи тріщин в металі зварного шва. Слід звертати особливу увагу на переміщення електрода, з тим, щоб не допустити появи перепалу кромки пластини, а також на те, щоб зварювальна дуга не контактувала з поверхнею вертикальної пластини поза межами зварного шва, в іншому випадку неминуча поява підрізів.

ІІІ. Поточний інструктаж.

Основна мета – формування навичок та удосконалення умінь при зварюванні

• Демонстрація прийомів і пояснення послідовності виконання роботи.

Вправи:

•       зварювання пластин однакової товщини без переривання шва;
•       зварювання пластин різної товщини з перериванням шва;
•       зварювання пластин однакової товщини з перериванням шва;
•       зварювання пластин різної товщини без переривання шва.

Додаткове завдання: (тренування виконання зварювання труб різного діаметру).

•       Виконати зварювання труби Ø30 мм. та труби Ø50

• Виконання учнями завдання самостійно:

•       видача завдань і інструкційних карт;
•       пояснення послідовності виконання завдань;
•       розподіл учнів по робочим місцям;
•       перевірка правильності організації робочих місць та дотримання правил техніки безпеки;
•       перевірка правильності виконання учнями прийомів роботи.

При обході  робочих місць і перевірці правильності виконання робіт звертаю увагу учнів на:

•       довжину зварювальної дуги, так як її збільшення зменшить стабільність її горіння і глибину проварювання основного метала, підвищить втрати на угар і розбризкування, призведе до утворення шва з нерівною поверхнею і підвищить окиснення розплавленого метала.
•       рівномірну подачу електрода до деталі по мірі його плавлення, переміщення його в напрямку шва з швидкістю зварювання і здійснення ритмічних коливальних рухів електродом поперек шва і короткочасну затримку в русі електрода на краях ширини шва.
•       місця повторного запалювання електрода, так як в цих місцях шов виходить менш  щільний, якість втрачається. Тому потрібно навчитися розплавлювати весь електрод повністю без перерви горіння дуги.

ІV. Заключний інструктаж.

• Підведення підсумків уроку. 

Гра «Вибери сам собі завдання» (додаток)

• Оцінювання учнями та майстром  в/н виконання  практичних прийомів.
• Оголошення  та мотивація оцінок.
• Домашнє завдання.

Повторити попередній матеріал, підручник

 І. В. Гуменюк стор. 6-9; 34-43.

Додаток

Гра «Вибери сам собі завдання»

Умови гри: учні почергово відповідають на запитання і отримують бали (2 бальна система, хто відповів на запитання суперника отримує 3 бали)

Завдання (електродугове зварювання)

• Що називається зварюванням?

Це процес отримання нероз’ємного з’єднання матеріалів установленням міжатомних зв’язків між зварюваними частинами при їх місцевому або загальному нагріванні, пластичною деформацією або спільною дією.

• Назвіть основні види зварювання плавленням?

• електрична дугова, де джерелом тепла є електрична дуга;
• електрошлакове, де основним джерелом теплоти є розплавлений шлак, через який протікає електричний струм;
• електронно-променева, при якій нагрівання і розплавлення кромок з'єднувальних деталей виробляють спрямованим потоком електронів, що випромінюються розпеченим катодом;
• лазерна, при якій нагрівання і розплавлення кромок з'єднувальних деталей виробляють спрямованим сфокусованим потужним світловим променем мікрочастинок-фотонів.

• Що таке розчищення кромок?

Це надання потрібної форми кромкам, які підлягають зварюванню.

• Що таке скіс кромок?

Це прямолінійний або криволінійний зріз кромки, яка підлягаю зварюванню.

• Що таке притуплення кромок?

Це не скошена частина торця кромки.

• Що таке зазор?

Зазором називається різниця між діаметрами отвору і вала до складання. 

• Що таке підсилення шва?

Це частина металу шва, яка виступає над поверхнею зварювальних деталей.

• Що називають валиком?

Це метал, наплавлений або переплавлений за один прохід.

• Що таке глибина проплавлення?

Це найбільша глибина розплавленого основного металу в перерізі шва.

• Що називається коренем шва?

Це частина зварного шва, де дно зварювальної ванни перетинає поверхню основного металу.

• Що таке шар?

Це частина зварного шва, утворена одним або двома валиками, які розташовані на одному рівні поперечного перерізу шва.

• Що називається проходом?

Це одноразове переміщення в одному напрямі джерела нагрівання.

• Що називається електричною дугою?

Електрична дуга  - це вид електричного розряду, в якому розрядні явища зосереджені у вузькому яскраво світиться каналі, що йде від одного електрода до іншого.

• Що називається зварювальною дугою?

Це ділянка електричного кола, на якій проходить спад напруги і яка поділяється на три частини: катодну й анодну плями та стовп дуги.

• Розкажіть будову зварювальної дуги.

• зварювальна ванна;
• анодна пляма;
• кратер;
• стовп дуги;
• газова хмарка;
• катодна пляма.

• Яка температура катодної плями?

3000 ⁰С

• Яка температура стовпа дуги?

7000 ⁰С

• Яка температура анодної плями?

4000 ⁰С

• Як  класифікують зварювальну дугу?

• за використовуваними електродами;
• за стисканням дуги;
• за полярністю постійного струму;
• за довжиною.

• Що називають зварювальним постом?

Це робоче місце зварника, обладнане всім необхідним для виконання зварювальних робіт.

• Що називають зовнішньою характеристикою джерела живлення?

Зовнішньою характеристикою джерела живлення зварювальної дуги називають залежність між напругою і силою струму.

• Які є способи регулювання зварювального струму?

• фазове регулювання
• зміна напруги

• Як вибирають джерела струму?

• напруга холостого ходу, тобто напруга на затискачах джерела живлення при розімкнутому зварювальному ланцюзі, повинна бути достатнім для запалювання дуги, але не перевищувати безпечну для зварювальника величину (60-65 В);
• потужність джерела струму повинна бути достатньою для живлення дуги необхідним струмом;
• джерела живлення дуги повинні мати пристрій для плавного регулювання струму в потрібні для зварювання межах;
• мати невелику вагу, розміри, а також бути зручними в експлуатації.

• Яка будова зварювального трансформатора?

• корпус;
• отвори охолодження;
• затискач для приєднання дротів зварювального кола;
• ручка;
• замкнутий магнітопровід (осердя);
• рукоятка;
• рим-болт;
• кришка корпусу;
• вертикальний гвинт із стрічковою різьбою;
• ходова гайка гвинта;
• вторинна та первинна обмотки трансформатора.

• Як класифікують зварювальні випрямлячі?

• за кількістю обслуговуваних постів;
• за кількістю фаз живлення;
• за типом вентилів;
• за способом регулювання струмом або напругою;
• за схемою випрямлення;
• за призначенням.

• Яка будова зварювального випрямляча?

• блок випрямляча;
• висувні ручки;
• запобіжники;
• блок апаратури;
• вентилятор;
• теплове реле;
• силовий трансформатор;
• вторинна обмотка;
• первинна обмотка;
• амперметр;
• лампа;
• кнопки вимикача;
• скоби;
• рукоятка регулювання струму;
• перемикач діапазонів струму;
• шини заземлення зворотного приводу;
• струмові роз’єми;
• болт заземлення;
• штепсельний роз’єм для підключення до електромережі.