МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Мастер-класс
«Механизированная сварка порошковой
самозащитной проволокой»
Методическая комиссия
«Сварочного производства и автослесарного дела»
Мастер-класс подготовили:
преподаватели:
Боровик В.А.,
Гладких А.В.,
Шишкина Л.Н.
мастер п/о Гуменюк Г.В.
Презентация выполнена Шишкиной Л.Н.
План проведения мастер-класса
Тема: «Механизированная сварка порошковой проволокой»
Дата проведения: 27.11.2024 Время проведения: 10-00
Цель: Изучение перспективных технологий сварки
Задачи:
- Ознакомление сотрудников колледжа с передовыми методами
сварочного производства;
- Показать практическую значимость применения перспективных методов сварки,
а также ознакомить с возможными вариантами применения в учебном процессе.
Место проведения: Учебная мастерская электрогазосварщиков
Ответственные за проведение: мастер п/о Гуменюк Г.В.,
преподаватели: Шишкина Л.Н., Гладких А.В., Боровик В.А.
Оснащение рабочих мест:
1. Сварочное оборудование
2. Сварочные образцы
3. Индивидуальные средства защиты
Мастер-класс рассчитан на 60 минут.
Руководитель методической комиссии «Сварочное производство и автослесарное дело» Боровик В.А. приветствует собравшихся и даёт необходимые целевые установки, раскрывает содержание занятия в целом и его отдельных составных частей.
№ п/п
Наименование этапов мастер-класса
Содержание
Ответственный
1.
Вступительная часть
Руководитель метод. комиссии «Сварочное производство и автослесарное дело» приветствует собравшихся и даёт необходимые целевые установки, раскрывает содержание занятия в целом и его отдельных составных частей.
Боровик В.А.
2.
Теоретическая часть
Ознакомление с историей развития механизированной сварки порошковой проволокой и сварочными материалами.
Шишкина Л.Н.
3.
Демонстрационная
часть
Показ и объяснение настроек сварочного оборудования и принадлежностей (сварочный полуавтомат инверторного типа, сварочный рукав, горелка)
Гладких А.В.
4.
Практическая часть
Техника и технология механизированной сварки порошковой проволокой.
Гуменюк Г.В.)
Участникам предлагается попробовать перспективный способ сварки и оценить преимущества данного способа сварки.
желающие
участники мастер-класса
5.
Рефлексия
Обобщение и конкретизация результатов работы, обсуждение участниками мастер-класса
участвуют участники мастер-класса
6.
Подведение итогов
Подводятся итоги проведения мастер-класса.
Боровик В.А.
Этапы проведения мастер-класса:
Преподаватель профессионального цикла дисциплин Сварочного производства Шишкина Л.Н. знакомит присутствующих с историей развития механизированной сварки порошковой проволокой и сварочными материалами.
Сварка порошковой проволокой в среде без газа — очень интересный метод. При работе электрическая дуга формирует шов, при этом в сварочную зону может попасть кислород, что негативно скажется на качестве сварного соединения. Чтобы избежать проблем, нужно защитить зону сварки от негативного влияния из атмосферы. Для этих целей можно использовать громоздкий баллон с газом, но это усложняет и замедляет рабочий процесс. Поэтому была изобретена сварка полуавтоматом порошковой проволокой без газов.
История создания механизированной сварки порошковой проволокой начинается в конце 1930-х годов, когда к работам над составами и техникой сварки вернулись в связи с решением проблемы автоматизации дуговой сварки.
В 1938 году в лаборатории завода «Электрик» (Ленинград) Виктор Евстафьевич Саханович занимался разработкой способов изготовления и исследованием характера плавления и свойств металла шва, наплавленного порошковой проволокой.
Сварка порошковой самозащитной проволокой — это способ механизированной сварки, при котором защита и легирование металла шва производится за счет шихты, помещенной в самой проволоке, состоящей из стальной оболочки и неметаллического сердечника. Входящие в состав сердечника проволок компоненты при нагреве в сварочной дуге создают необходимую шлаковую и газовую защиту расплавленного металла.
В начале 1980-х годов были разработаны и начали применяться порошковые проволоки малого диаметра (0,8 –1,6 мм).
Порошковая самозащитная проволока для полуавтомата предназначена для работы механизированной сваркой без использования баллона c защитным газом. Это актуально для сварки в труднодоступных местах, полевых условий, сварки на высоте или под землёй, что упрощает транспортировку оборудования.
Преимущества самозащитной порошковой проволоки:
- можно использовать под открытым небом даже при сильном ветре;
- не требуется дополнительное газовое оборудование.
Порошковые проволоки состоят из металлической оболочки, заполненной порошкообразными веществами - газообразующими и шлакообразующими материалами, ферросплавами и металлами. В качестве оболочки порошковой проволоки выступает углеродистая сталь. Рутил-органический сердечник делает проволоки самозащитными.
Содержимое порошкообразного наполнителя выполняет ту же функцию, что и обмазка стержней электродов для ручной дуговой сварки – защищает расплав в сварочной ванне от контакта с атмосферным воздухом, раскисляет и легирует металл, стабилизирует электрическую дугу.
По составу порошкообразного наполнителя применяемые в России проволоки делятся на пять типов.
Общепринятой классификации порошковых проволок на основе механических свойств сварных соединений на данный момент не существует, поэтому используется косвенный метод – сравнение характеристик полученных швов с соответствующими параметрами тех, что сформированы с использованием электродов, типы которых регламентированы нормами ГОСТ 9467-60.
Сердечник проволоки – это комбинация разнообразных ферросплавов, руд, минералов, металлов и иных элементов, которые обеспечивают получение швов с заданными эксплуатационными параметрами, а также устойчивое и стабильное осуществление сварки.
В сварочном производстве такие порошковые проволоки стали использоваться сравнительно недавно. При этом они сразу завоевали хорошую репутацию у специалистов, так как с их помощью удалось решить многие затруднения, связанные с механизацией наплавочных и сварочных работ в полевых условиях и на открытых производственных участках.
Проволока марки E71T-GS для безгазовой порошковой сварки
Это самозащитная порошковая проволока с хорошей стабильностью дуги. Можно использовать получить при скорости ветра около 10 м/с.
Характеристики проволоки для безгазовой порошковой сварки E71T-GS:
- предназначена для сварки термообрабатываемых базовых сплавов, безгазовой порошковой проволокой;
-подходит для эксплуатации в условиях устойчивых повышенных температур;
-все положения, включая вертикальную сварку сверху вниз;
- серо-белый (анодированный) цвет.
Стандартный：
АВС
E71T-GS
Химический состав %
C
Мин.
Си
S
P
Ал
Оценка
E71T-GS
Образец1
0.26
0.91
0.50
0.014
0.016
2.05
Образец2
0.22
1.00
0.24
0.005
0.015
2.02
Технические характеристики проволоки E71T-GS
для безгазовой порошковой сварки
Спецификация (ММ)
0.8、0.9、1.0、1.2、1.6、2.0
Упаковка
С100/1кг С200/5кг С270/15кг
Требования к обнаружению рентгеновского излучения:Ⅱ
Наплавленный металл диффузионный водород (хроматография или ртуть)： –
Механические свойства
Предел текучести (МПа)
Предел прочности (МПа)
Удлинение (%)
Энергия удара АКВ (Дж) -20℃
– – –
≥ 490
– – –
– – –
МИГ
Сварка
Ток - А
Диаметр（ММ）
1.0
1.2
1.4
1.6
F
80 – 200
160 – 220
170 – 250
180 – 280
В – вверх / ОН
55 – 120
120 – 180
140 – 200
160 – 220
Проволока для безгазовой порошковой сварки конструктивных деталей из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с пределом прочности ≥ 490 МПа получила наибольшее распространение при сварке ответственных конструкций, например в судостроении.
Некоторые модели самозащитной порошковой проволоки для полуавтомата:
AllSvarka FCW 1.0-1.
Диаметр — 1 мм, вес — 1 кг, материал — металлический сплав с содержанием флюса, тип покрытия — никелированный.
FB 71TGS.
Диаметр — 0,8 мм, вес — 1 кг, материал — медь, тип покрытия — омеднённый.
SvarCity E71T-GS.
Диаметр — 0,8 мм, вес — 1 кг, назначение — низколегированная сталь.
Выполнение сварочных работ с применением самозащитных порошковых проволок сопровождается выделением крайне токсичных газов, вдыхание которых может привести к отравлению.
Сварка должна осуществляться в хорошо проветриваемом помещении!
.
Преподаватель профессионального цикла дисциплин Сварочного производства Гладких А.В. производит показ и объяснение настроек сварочного оборудования и принадлежностей (сварочный полуавтомат инверторного типа, м еханизм подачи проволоки, сварочный рукав, горелка).
Порошковые сварочные проволоки разного диаметра с различными составами наполнителя позволяют формировать горизонтальные, вертикальные, нижние и потолочные швы высокого качества.
При сварке порошковой проволокой ее оболочка и материал соединяемых деталей служат электродами, между которыми происходит горение электрической дуги. Выделяемое тепло расплавляет стержень и наполнитель, формируя растущую каплю, которая смешивается с расплавом в сварочной ванне.
Техника и технология сварки
Процесс плавления компонентов смеси сопровождается образованием шлака, тонкий слой которого покрывает расплавленный металл (основной и присадочный). Карбонаты и органические материалы выделяют газ, защищающий зону плавления от контакта с окружающим воздухом. Затем происходит кристаллизация металлического сплава, приводящая к формированию сварного шва, который покрывает корка твердого шлака.
Схема сварки самозащитной порошковой проволокой
Сварку при помощи порошковой проволоки нужно производить используя постоянный ток обратной полярности;
Важно чтобы у шланга горелки отсутствовали изгибы, и он не был чересчур длинным;
Следует не забывать периодически, осуществлять продувку подающего канала. Также, каждый раз перед сваркой нужно проверять его на исправность;
В момент сварки постоянно должен наблюдаться «вылет» проволоки;
С учётом типа порошковой проволоки устанавливается винт, регулирующий степень прижатия.
Подготовка к сварке
Начиная каждый новый проход, необходимо откусывать или отламывать кончик сварочной проволоки. Таким образом обеспечивается хороший поджиг дуги.
Настройка скорости подачи проволоки
Качество швов в значительной степени зависит от режима сварки порошковой проволокой. Если выставлена слишком быстрая подача, между каплями расплава возникает короткое замыкание. Данное явление проявляет себя булькающим звуком, сопровождающим формирование сварного соединения. Исправить положение можно, увеличив напряжение сварочного тока, чтобы увеличилась длина дуги, или уменьшив скорость подачи.
Выставляя на панели управления сварочного аппарата уровень скорости, с которой подается в рабочую зону проволока, необходимо принимать в расчет сварочный ток. Чем она ниже, тем меньше должен быть ток, и наоборот, увеличивая скорость подачи, следует повышать показатель тока.
При недостаточно высокой скорости подачи имеют место такие моменты:
интенсивное разбрызгивание расплавленного металла;
нарушение геометрии валика швов (малая ширина при слишком большой высоте);
несплавление кромок.
Скорость сварки
При сварке самозащитной порошковой проволокой добиться требуемой конфигурации швов и избавиться от возможных дефектов можно только при правильно подобранной скорости формирования сварного соединения. При слишком низкой скорости увеличивается ширина шва, однако верхняя часть валика лишается защиты и может покрываться порами из-за растекания расплавленного флюса.
Если скорость сварки слишком высока, шов становится чрезмерно узким и высоким.
Длина вылета электрода
Настройка полуавтомата для сварки самозащитной порошковой проволокой включает в себя регулировку длины вылета, которая выполняется с учетом рекомендаций производителя конкретного сварочного материала.
При недостаточно большом вылете электрода флюс, входящий в состав сердечника, прогревается недостаточно для того, чтобы дотечь до краев шва и обеспечить полноценную защиту металла.
Если вылет проволоки из мундштука слишком велик, возможно недостаточное проплавление металла заготовок и наплывы по краям шва.
Полярность тока
Полярность тока при сварке полуавтоматом с применением порошковой проволоки также является важным фактором, влияющим на качество и надежность сварных соединений. Правильно подключить электроды позволяет информация, которую производители сварочных материалов указывают на упаковке.
Угол наклона горелки
При сварке порошковыми проволоками, так же как и при использовании электродов для ручной дуговой сварки, происходит шлакообразование. Для формирования полноценной шлаковой защиты следует располагать пистолет полуавтомата под правильным углом к поверхности соединяемых деталей.
При формировании нижних швов проволоку необходимо подавать перпендикулярно поверхности. Тавровые, угловые и нахлесточные соединения в нижнем положении выполняются с наклоном пистолета относительно шва на угол от 5 до 10 градусов в направлении сварки и 45 градусов – к плоскости деталей.
Мастер производственного обучения Гуменюк Г.В. производит практическую часть мастер- класса «Техника и технология механизированной сварки порошковой проволокой»
Участникам предлагается попробовать перспективный способ сварки и оценить преимущества данного способа сварки.
Обобщение и конкретизация результатов работы, обсуждение преимуществ и недостатков метода полуавтоматической сварки самозащитной проволокой. Подводятся итоги проведения мастер-класса.
Преимущества сварки порошковой проволокой
Сварку самозащитной порошковой проволокой можно выполнять в труднодоступных местах и на высоте, в отличие от сварки обычными стержнями, для которых необходим газ. Следовательно, один из главных плюсов применения подобных сварочных материалов заключается в том, что не нужно доставлять к месту проведения работы тяжелое и громоздкое газобалонное оборудование.
При сварке с применением обычного стержня серьезной проблемой может стать ветер, сдувающий защитный газ. При использовании самозащитной порошковой проволоки на качество сварочного шва не влияют сквозняки.
Довольно часто приходится сталкиваться с непроварами.
Разбрызгивание расплава незначительно. Готовые швы очищаются от шлаковой корки с помощью сварочного молотка и металлической щетки, после чего соединение необходимо осмотреть на наличие непроваренных участков.
При многопроходной сварке очистка выполняется перед каждым новым проходом. В целом параметры сварки порошковой проволокой обусловили популярность и широкое применение этого сварочного материала.
Единственным серьезным недостатком является высокая стоимость. Если сварщик обладает необходимым опытом и навыками, данная сварочная технология позволяет получать вполне качественные и надежные сварные соединения.
Недостатки сварки порошковой проволокой
Фото участников мастер-класса
Используемые интернет-ресурсы:
https://www.autowelding.ru/publ/1/1/1/9-1-0-59
https://ru.asweld.com/e71t-gs-gasless-flux-cored-welding-wire.html
