Сварка балочных конструкций таврового сечения

                                        Содержание

I.Введение

Краткая характеристика о  развитии профессии.

II.Современные методы сварочного производства и строительства.

А)Краткое содержание методов изготовления металлоконструкций и каменных конструкций.

Б) Современные приемы изготовления конструкций и видов работ в строительстве.

 

III. Технологическая часть.

3.1 Краткая характеристика Балочных конструкций.

3.2 Характеристика материалов для изготовления изделия.

3.3 Подбор инструментов, оборудования для изготовления изделия.

3.4 Разработка технологического процесса изготовления изделия.

 

IV. Технологическая часть.

3.1 Краткая характеристика  каменных работ.

3.2 Характеристика материалов  при проведении каменных работ.

3.3 Подбор инструментов, оборудования  при проведении каменных работ.

3.4 Разработка технологического  процесса при проведении каменных  работ.

V. Охрана труда при выполнении работ.

Список использованной литературы. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Краткая характеристика о развитии профессии.

 

Первые способы сварки возникли у истоков цивилизации — с началом использования и обработки металлов.

Известны древнейшие образцы  сварки, выполненные в VIII-VII тысячелетиях до н.э. Древнейшим источником металла были случайно находимые кусочки самородных металлов - золота, меди, метеоритного железа. Ковкой их превращали в листочки, пластинки, острия. Ковка с небольшим подогревом позволяла соединять мелкие кусочки более крупные, пригодные для изготовления простейших изделий.

Позже научились выплавлять металл из руд, плавить его и литьем изготовлять уже более крупные  и часто весьма совершенные изделия  из меди и бронзы.

С освоением литейного  производства возникла литейная сварка по так называемому способу промежуточного литья – соединяемые детали заформовывались, и место сварки заливалось расплавленным металлом. В дальнейшем были созданы особые легкоплавкие сплавы для заполнения соединительных твои и наряду с литейной сваркой появилась пайка, имеющая большое значение и сейчас.

Весьма важным этапом стало  освоение железа около 3000 лет назад. Железные руды имеются повсеместно, и восстановление железа из них производится сравнительно легко. Но в древности  плавить железо не умели и из руды получали продукт, состоявший из мельчайших частиц железа, перемешанных с частицами  руды, угля и шлака. Лишь многочасовой ковкой нагретого продукта удавалось  отжать неметаллические примеси  и сварить частицы железа в  кусок платного металла. Таким образом, древний способ производства железа включал в себя процесс сварки частиц железа в более крупные  заготовки. Из полученных заготовок  кузнечной сваркой изготовляли  всевозможные изделия: орудии труда, оружие и пр. Многовековой опыт, интуиции и  чутье позволяли древним Мистерам иногда получать сталь очень высокого качества (булат) и кузнечной сваркой изготовлять изделия поразительного совершенства и красоты.

Кузнечная сварка и пайка были ведущими процессами сварочной техники вплоть до конца ХIХ в., когда начался совершенно новый, современный период развития сварки. Несоизмеримо выросло производство металла и всевозможных изделий из него, многократно - потребность в сварочных работах, которую не могли уже удовлетворить существовавшие способы сварки. Началось стремительное развитие сварочной техники - за десятилетие она совершенствовалась больше, чек за столетие предшествующего периода. Быстро развивались и новые источники нагрева, легко расплавлявшие железо: электрический ток и газокислородное пламя.

Особо нужно отметить открытие электрического дугового разряда, на использовании  которого основана электрическая дуговая  сварка - важнейший вид сварки настоящего времени. Видная роль в создании этого  способа принадлежит ученым и инженерам нашей страны. Само явление дугового разряда открыл и исследовал в 1802 году русский физик и электротехник, впоследствии академик Василий Владимирович Петров.

 

(рис.1) 
Петров Василий Владимирович

В 1802 г. русский академик В.В. Петров обратил внимание на то, что при пропускании электрического тока через два стержня из угля или металла между их концами  возникает ослепительно горящая  дуга (электрический разряд), имеющая  очень высокую температуру. Он изучил я описал это явление, а также  указал на возможность использования  тепла электрической дуги для  расплавления металлов и тем заложил  основы дуговой сварки металлов.

Н.Н. Бенардос в 1882 г. изобрел способ дуговой сварки с применением угольного электрода. В последующие годы им были разработаны способы сверки дугой, горящей между двумя или несколькими электродами; сварки в атмосфере защитного газа; контактной точечной электросварки с помощью клещей; создан ряд конструкций сварочных автоматов. Н.Н. Бенардосом запатентовано в России и за границей большое количество различных изобретении в области сварочного оборудования и процессов сварки.

 

 
Бенардос Николай Николаевич

Автором метода дуговой сварки плавящимся металлическим электродом, наиболее распространенного в настоящее время, является Н.Г. Славянов, разработавший его в 1888 г.

(рис.2) 
Славянов Николай Гаврилович(рис2)

Н.Г. Славянов не только изобрел  дуговую сварку металлическим электродом, описал ее в своих статьях, книгах и запатентовал в различных странах  мира, но и сам широко внедрял  ее в практику. С помощью обученного им коллектива рабочих-сварщиков Н.Г. Славянов дуговой сваркой исправлял  брак литья и восстанавливал детали паровых машин и различного крупного оборудования. Н.Г. Славянов создал первый сварочный генератор и автоматический регулятор длины сварочной дуги, разработал флюсы для повышения  качества наплавленного металла  при сварке. Созданные Н.Н. Бенардосом и Н.Г. Славяновым способы сварки явились основой современных методов электрической сварки металлов.

Внедрение сварки в производство проходило очень интенсивно, так  в России с 1890 по 1892 года было по их технологии отремонтировано с высоким качеством 1631 изделие, общим весом свыше 17 тыс. пудов, это в основном чугунные и  бронзовые детали. Они даже разработали  проект ремонта российского памятника  литейного производства «Царь-колокола», но работа не была разрешена, и мы сейчас можем любоваться на российские нетленные  символы: колокол, который не звонил, и на пушку, которая не стреляла.

Известный мостостроитель академик Патон Евгений Оскарович, предвидя огромное будущее электросварки в мостостроении и в других отраслях хозяйства, резко сменил поле своей научной деятельности и в 1929 году организовал сначала лабораторию, а позднее первый в мире институт электросварки (г. Киев). Им было разработано и предложено много новых и эффективных технологических процессов электросварки. В годы войны в короткий срок под его руководством были разработаны технология и автоматические стенды для сварки под слоем флюса башен и корпусов танков, самоходных орудий, авиабомб.

В настоящее время широкое  развитие получили такие новые способы  сварки как: порошковыми материалами, плазменная, контактная и электрошлаковая, сварка под водой и в космосе  и др., многие из которых были разработаны  в Институте электросварки имени  Е.О. Патона, который в последние  годы возглавлял сын основателя института - академик Борис Евгеньевич Патон.

Кроме головного, в этой отрасли, института сварки имени Е.О. Патона, вопросами сварки успешно занимаются многие учебные институты (УПИ, ЧИМЭСХ, ЛГАУ и др.), институты объединения  «Ремдеталь».

Наибольшее развитие наука  о сварке и техника применяемых  в настоящее время передовых  методов сварки подучила в нашей  стране благодаря трудам многих советских  ученых, инженеров и рабочих-новаторов  сварочного производства. Ими создано  большое количество типов сварочного оборудования, марок электродов, разработаны  новые прогрессивные сварочные  процессы, в том числе высокомеханизированные и автоматизированные, освоена техника  сварки многих металлов и сплавов, глубоко  и всесторонне разработана теория сварочных процессов.

В последние годы сварка повсеместно вытеснила способ неразъемного соединения деталей с помощью  заклепок.

Сейчас сварка является основным способом соединения деталей при  изготовлении металлоконструкций. Широко применяется сварка в комплексе  с литьем, штамповкой и специальным  прокатом отдельных элементов заготовок  изделий, почти полностью вытеснив сложные и дорогие цельнолитые  и цельноштампованные заготовки.

развитие каменных работ

В зависимости от рода и формы  камней применяется кладка из естественных и искусственных камней.(рис3)

Из  естественных камней выполняются бутовая, бутобетонная и тесовая кладки. Из рваного или постелистого бута (известняка, песчаника и др.), а также бутобетона возводят фундаменты, стены подвалов, складских помещений и каналов для подземных

(рис.3)

  коммуникаций, подпорные стены, отдельные  опоры. Бутовая кладка прочна, влагоустойчива, но имеет значительный  объемный вес, трудоемка в выполнении  и требует большого количества  раствора. Поэтому вместо нее  Следует применять бутобетонную  кладку. Из естественных камней  правильной формы выкладывают  цоколи, облицовывают мостовые опоры,  набережные, гидротехнические сооружения, тоннели, монументальные сооружения  и здания. Такая кладка отличается  большой прочностью и долговечностью, но требует предварительной обработки  камня, что весьма трудоемко  и дорого. Из штучных камней, обычно  выпиливаемых из местных пород,  может производиться мелкоблочная кладка стен.

Из  искусственных камней выполняется  кирпичная и мелкоблочная кладка. Из кирпича возводят стены и столбы зданий, арки и своды, промышленные печи и трубы. Для кладки из сплошного глиняного и силикатного кирпича характерна значительная толщина наружных стен зданий, что понижает их технико-экономические показатели. Применение эффективного (пористого, пустотелого и дырчатого) кирпича позволяет уменьшить толщину стен, а следовательно, снизить расход материалов и трудовые затраты. Крупные блоки (кирпичные, легкобетонные и др.) расширяют возможность индустриализации строительства, позволяя заменить трудоемкую ручную кладку кирпича механизированной кладкой крупных блоков. .

Еще в начале XIX в. русские строители  применили кладку облегченных стен (Герарда и др.) (рис4) при сохранении их тепловых свойств, но техника каменных работ оставалась почти неизменной, с низкой производительностью вследствие применения исключительно ручного труда.

 

 

(рис.4)

  Лишь при Советской власти  стало возможным проектирование  и возведение каменных конструкций  на основе научно обоснованных  методов, которые позволили повысить  производительность труда и облегчить  его, снизить сроки строительства  и материальные затраты, а также  повысить качество возводимых  конструкций.

Советскими  учеными Л. И. Онищиком были разработаны, а С. В. Поляковым, С. А. Семенцовым и другими развиты и дополнены новые методы расчета каменных конструкций, И. Т. Котовым проведены большие работы по растворам, В. Н. Сизовым, A. А. Шишкиным и другими созданы методы производства каменных работ в зимних условиях, позволившие ликвидировать сезонность в строительстве.

Каменщики-новаторы Ф. И. Мальцев, С. С. Максименко, B. В. Королев, Ф. Д. Шавлюгин и другие рационализировали приемы выполнения отдельных процессов кирпичной кладки й предложили новые способы ее выполнения.4 Ф. И. Мальцев, И. П. Широков, Н. Е. Ольшанов разработали и внедрили в производство способы контейнерного и пакетного транспортирования материалов, а также новые инструменты и приспособления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.Современные методы сварочного производства и строительства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Будущее сварки –  в совершенствовании схем компьютерного  управления и внедрении новых  сварочных материалов

История неразъемного соединения металлов путём их нагревания и динамического  воздействия друг на друга, начинается с бронзового века. Такой процесс  сейчас мы называем сваркой, которая  стала обретать современные черты  в конце XVIII века благодаря итальянцу А. Вольту, впервые получившему вольтов

(рис.5)

столб. Впоследствии он был  усовершенствован русским физиком  В.В.Петровым в электрическую дугу. Но только 80 лет спустя  Н. Н. Бенардосу удалось воплотить их достижения в дуговую сварку угольным электродом. С этого момента начинается неразрывная череда изобретений новых методов.

В наше время сварку классифицируют по категориям: термическая (сварочная  дуга, электродуговая, газопламенная, электрошлаковая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная), термомеханическая (точечная, стыковая, рельефная, диффузионная, кузнечная, сварка высокочастотными токами, трением) и механическая (сварка взрывом и  ультразвуком).

Качество швов при гибридной лазерной сварке конструкционных сталей объемных сотовых панелей в СО2 с параллельным использованием  плавящего электрода несоизмеримо выше, чем в традиционных технологиях; существенной является и скорость сварки – 40...450 м/ч при управляемом лазерном излучении от 1,5 до 4,0 квт. Безусловным преимуществом данного метода можно считать режим высокоскоростной сварки тонких листов стали, что представляет интерес для автомобильной промышленности.

Для высокопроизводительной сварки крупногабаритных конструкций из толстолистовой (d> 30мм) закаливающейся стали 30ХГСА был разработан метод двухдуговой сварки, который основан на совместном использовании двух высоколегированных сварочных проволок различного состава диаметром 5 мм. Сварка производится под керамическим флюсом марки АНК-51А. Как показали результаты испытаний, этот метод резко улучшает качество сварного соединения.

Еще одним стимулом разработки и внедрения новых методов  сварки является сварочное соединение композиционных материалов, основанием которых служит металлическая матрица с волокнистым или дисперсным упрочнением. Но особую сложность представляет собой  сварочное соединение последних со сталью или титаном. В этом плане интересен метод  сварки-пайки, при котором на поверхность деталей наносят промежуточный сплав, а сварка производится сжатием под напряжением на точечных, рельефных или конденсаторных машинах. Для сварки тонколистовых композитов на алюминиевой подошве с волокнистым упрочнением или дисперсно-упрочненных частиц SiC, Аl2O3 и С используют аргоно-дуговую сварку с промежуточными вставками.