Блог викладача спецдисциплін Ангеліни Гордаш : Урок 125-126. Технологія повітряно-дугового різання

ПРОФЕСІЯ: ЕЛЕКТРОГАЗОЗВАРЮВАЛЬНИК

РОЗРЯД: ІІ

ПРЕДМЕТ: ОБЛАДНАННЯ І ТЕХНОЛОГІЇ ЗВАРЮВАЛЬНИХ РОБІТ

Урок № 125-126

Тема програми: Перевірка якості зварного шва, заварювання видалених дефектних ділянок і проведення їх зачистки від шлаку і бризок металу.

Тема уроку: Технологія повітряно-дугового різання.

Мета уроку:

Ø навчальна: вивчити технологію повітряно-дугового різання;

Ø виховна: формувати творчу працелюбну особистість, поважне ставлення до своєї професії;

Ø розвиваюча: сприяти розвитку пам'яті, технічного мислення, творчого мислення до підходу до проблемних питань.

Вид уроку: комбінування з використанням мультимедійних технологій.

Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

Дидактичне забезпечення: опорний конспект.

Методи навчання: словесні (пояснення з елементами бесіди), наочні (демонстрації), практичні (виконання тестових завдань).

Матеріально-технічне забезпечення: дошка, опорний конспект учня, підручник, мультимедійний проектор, ноутбук.

Орієнтовний план проведення уроку:

І. Організаційна частина (3 хв)

ІІ. Актуалізація опорних знань (5 хв)

ІІІ. Повідомлення теми, мети завдань уроку (2 хв)

IV. Вивчення нового матеріалу (30 хв)

V. Підсумок уроку (5 хв)

Хід уроку

І.Організаційна частина.

1. Перевірка присутніх учнів

2. Назначення чергових

ІІ. Актуалізація опорних знань (методом бесіди з'ясовую питання):

1. Поясніть, що таке різання?

2. Які інструменти використовують для різання металу?

ІІІ. Мотивація навчально-трудової діяльності.

Сьогодні ми ознайомимося з технологією повітряно-дугового різання. Отримані знання та вміння ви зможете застосовувати на практиці.

IV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.

Тема уроку "Технологія повітряно-дугового різання".

V. Вивчення нового матеріалу.

План вивчення:

1) Технологія повітряно-дугового різання.

VI. Підсумок уроку.

6.1 Рефлексія

1. Чи всі ви зрозуміли?

2.Тоді дайте відповіді на мої запитання

1. Які основні принципи роботи повітряно-дугового різання?

2. Які основні переваги та недоліки повітряно-дугового різання порівняно з іншими методами різання металів?

3. Які матеріали можна різати за допомогою повітряно-дугового методу? Які обмеження цього методу?

4. Яке обладнання необхідно для виконання ручного повітряно-дугового різання? Опишіть основні компоненти та їх функції.

5. Які основні параметри режиму різання впливають на якість зрізу? Як підібрати оптимальні параметри для конкретного матеріалу та товщини?

6. Які заходи безпеки необхідно дотримуватися під час виконання повітряно-дугового різання?

Оцінювання активності учнів на уроці

Отже сьогодні на уроці ви ознайомилися з технологією повітряно-дугового різання.

Домашнє завдання

Конспект, І.В. Гуменюк «Обладнання та технології газозварювальних робіт» с. 413-414.

Опорний конспект

1. Ручне повітряно-дугове різання
Ручне повітряно-дугове різання – це технологічний процес, який використовується для розрізання металів за допомогою електричної дуги та стисненого повітря. Цей метод відрізняється від інших видів різання тим, що він виконується вручну, що дозволяє обробляти деталі складної форми і в обмежених просторах.
Принцип роботи
Процес ручного повітряно-дугового різання базується на наступних етапах:

Утворення електричної дуги: Між вугільним електродом (катод) та оброблюваною деталлю (анод) створюється електрична дуга. Це відбувається за рахунок подачі електричного струму високої сили.

Розплавлення металу: Під дією високої температури дуги метал у місці контакту з електродом розплавляється.

Видалення розплавленого металу: Струмінь стисненого повітря, що подається паралельно електроду, віддуває розплавлений метал з зони різу, утворюючи необхідний контур.

Застосування
Ручне повітряно-дугове різання широко використовується в різних галузях промисловості:

Металургія: Для розрізання заготовок, видалення дефектів, підготовки деталей до зварювання.

Машинобудування: Для обробки великогабаритних деталей, виготовлення деталей складних контурів.

Суднобудування: Для різання сталевих листів великої товщини.

Будівництво: Для демонтажу металоконструкцій, розрізання арматури.

Переваги

Універсальність: Можливість різання різних металів і сплавів.

Продуктивність: Висока швидкість різання, особливо при обробці великих товщин матеріалу.

Можливість ручного різання: Не вимагає складного обладнання.

Відносно низька вартість обладнання.

Недоліки

Низька якість зрізу: Поверхня зрізу може бути шорсткою, що вимагає додаткової обробки.

Обмеження за товщиною: Для різання дуже товстих матеріалів потрібне потужне обладнання.

Шкідливий вплив на здоров'я: Під час роботи утворюється багато шкідливих речовин, тому необхідне використання засобів індивідуального захисту.

Обладнання
Для ручного повітряно-дугового різання використовується спеціальне обладнання, яке складається з:

Джерела живлення: Забезпечує електричний струм.

Електродержателя: Утримує вугільний електрод.

Шлангів: Подають стиснене повітря і електричний струм до різака.

Різака: Основний інструмент, що складається з сопла для подачі повітря і кріплення для електрода.

Техніка безпеки
При проведенні робіт з ручного повітряно-дугового різання необхідно дотримуватися таких правил безпеки:

Засоби захисту: Окуляри, рукавички, фартух, дихальний апарат.

Вентиляція: Забезпечити достатню вентиляцію робочого місця.

Заземлення: Обов'язкове заземлення обладнання.

Пожежна безпека: Мати під рукою вогнегасник.

Забороняється: Дивитися на дугу без захисних окулярів, торкатися оголених проводів, працювати в одному одязі з синтетичних матеріалів.

Висновок
Ручне повітряно-дугове різання – це універсальний і продуктивний метод розрізання металів. Однак, при виконанні робіт необхідно дотримуватися всіх правил безпеки, щоб уникнути травм і пошкоджень обладнання.

2. Різновиди ручного повітряно-дугового різання

Ручне повітряно-дугове різання, незважаючи на свою відносну простоту, має декілька різновидів, які відрізняються за способом виконання та призначенням. Основні з них:

1. Поверхневе стругання

Принцип дії: Електрод рухається паралельно поверхні металу, створюючи вузьку канавку. Розплавлений метал видаляється струменем стисненого повітря.
Застосування: Використовується для видалення дефектів поверхні, зняття задирок, підготовки поверхні до зварювання.

2. Розділове різання

Принцип дії: Електрод занурюється в метал і рухається перпендикулярно до поверхні, розрізаючи деталь на частини.
Застосування: Використовується для розрізання металевих заготовок на окремі елементи.

Фактори, що впливають на вибір виду різання:

Товщина матеріалу: Для тонких матеріалів використовується поверхневе стругання, для товстих – розділове різання.
Форма і розміри заготовки: Для деталей складної форми застосовується ручне різання, для простих – механізоване.
Вимоги до якості зрізу: Якщо потрібен точний і чистий зріз, використовується механізоване різання.

Параметри, що впливають на якість різання:

Сила струму: Визначає глибину проплавлення металу.
Напруга: Впливає на стійкість дуги.
Швидкість подачі електрода: Визначає швидкість різання.
Діаметр електрода: Впливає на ширину шва.
Тиск повітря: Визначає інтенсивність видалення розплавленого металу.

Чому важливо розрізняти ці види?

Вибір обладнання: Різні види різання вимагають різного обладнання.
Підготовка поверхні: Для різних видів різання потрібна різна підготовка поверхні.
Якість зрізу: Кожен вид різання забезпечує різну якість зрізу.
Безпека: Для кожного виду різання існують свої правила безпеки.

Розуміння цих різновидів дозволяє:

Оптимізувати процес різання: Вибрати найбільш ефективний метод для конкретного завдання.
Підвищити якість роботи: Забезпечити необхідну якість зрізу.
Збільшити безпеку праці: Дотримуватися всіх необхідних правил безпеки.

3.Обладнання для ручного повітряно-дугового різання

Для проведення ручного повітряно-дугового різання використовується спеціальне обладнання, яке забезпечує створення електричної дуги, подачу стисненого повітря та управління процесом різання. Основними елементами такого обладнання є:

1. Джерело живлення

Функція: Забезпечує електричний струм необхідної сили та напруги для утворення та підтримки електричної дуги.
Типи: Переважно використовуються джерела постійного струму, але можливе застосування і змінного струму.
Характеристики: Сила струму може варіюватися в широких межах і залежить від товщини матеріалу, що ріжеться.

2. Електротримач

Функція: Утримує електрод, по якому подається електричний струм.
Матеріал: Виготовляється з матеріалів, які добре проводять електричний струм і здатні витримувати високі температури.
Конструкція: Забезпечує надійну фіксацію електрода та зручність роботи.

3. Система подачі повітря

Функція: Подає стиснене повітря для видалення розплавленого металу з зони різу.
Елементи: Компресор, повітряні шланги, сопла.
Регулювання: Дозволяє змінювати тиск повітря в залежності від товщини матеріалу та інших параметрів процесу.

4. Сопло

Функція: Формує струмінь стисненого повітря і направляє його на зону різу.
Матеріал: Виготовляється з матеріалів, стійких до високих температур і абразивного зносу.
Конструкція: Забезпечує оптимальне співвідношення між діаметром сопла і силою струменя повітря.

5. Кабель

Функція: З'єднує джерело живлення з електродержателем.
Матеріал: Виготовляється з гнучких мідних жил, ізольованих від зовнішнього середовища.
Довжина: Вибирається залежно від радіусу роботи.

6. Заземлення

Функція: Забезпечує безпеку роботи, відводячи струм у землю і запобігаючи ураження електричним струмом.

Додаткове обладнання

Ручні різаки: Використовуються для ручного різання.
Механізовані різаки: Застосовуються для автоматизації процесу різання.
Числово-програмні верстати: Використовуються для виконання складних контурів різання.

Вибір обладнання

Вибір обладнання для повітряно-дугового різання залежить від таких факторів:
Товщина матеріалу, що ріжеться.
Форма і розміри заготовки.
Вимоги до якості зрізу.
Обсяг виробництва.
Важливо! При роботі з обладнанням для повітряно-дугового різання необхідно дотримуватися правил безпеки, використовувати засоби індивідуального захисту і проводити регулярне технічне обслуговування обладнання.

4. Матеріали для ручного повітряно-дугового різання

При ручному повітряно-дуговому різанні використовують різноманітні матеріали, кожен з яких виконує свою специфічну функцію. Давайте розглянемо детальніше, які матеріали використовуються і для чого.

1. Електроди

Основна функція: Створення електричної дуги.
Типи:
Вугільні електроди: Найчастіше використовуються завдяки своїй доступності та відносно низькій вартості. Мають високу температуру плавлення і стійкі до зношування.
Графітові електроди: Мають вищу електропровідність та стійкість до окислення порівняно з вугільними. Частіше використовуються для різання легованих сталей.
Металеві електроди: Застосовуються рідше, переважно для спеціальних видів робіт.

2. Захисний газ

Основна функція: Охолодження електрода, видалення продуктів горіння з зони різу та забезпечення стабільної дуги.
Типи:
Стиснене повітря: Найчастіше використовується завдяки доступності та низькій вартості.
Інертні гази (аргон, гелій): Застосовуються для різання легованих сталей та кольорових металів.
Активні гази (кисень): Використовуються рідше, оскільки можуть призвести до окислення металу.

3. Матеріали для сопел

Основна функція: Формування струменя стисненого повітря та направлення його на зону різу.
Матеріали:
Медь: Завдяки високій теплопровідності швидко відводить тепло.
Латунь: Має високу стійкість до корозії.
Спеціальні сплави: Забезпечують високу міцність та стійкість до абразивного зносу.

4. Ізоляційні матеріали

Основна функція: Забезпечують електричну ізоляцію проводів та інших елементів обладнання.
Матеріали:
Каучук: Застосовується для ізоляції гнучких проводів.
Пластмаси: Використовуються для виготовлення корпусів і деталей обладнання.

5. Матеріали для електротримача

Основна функція: Надійне утримання електрода.
Матеріали:
Метал: Зазвичай використовується мідь або латунь завдяки високій електропровідності.
Вибір матеріалів залежить від таких факторів:
Тип металу, що ріжеться
Товщина матеріалу
Вимоги до якості зрізу
Умови роботи
Правильний вибір матеріалів забезпечить:
Високу якість різання
Довговічність обладнання
Безпеку роботи

5. Основні параметри для ручного повітряно-дугового різання

Якість і ефективність процесу ручного повітряно-дугового різання залежить від багатьох факторів, серед яких ключовими є такі параметри:

1. Сила струму

Вплив: Визначає глибину проплавлення металу. Чим більший струм, тим глибше буде розплавлення.
Підбір: Підбирається залежно від товщини матеріалу, що ріжеться, і бажаної глибини проплавлення.

2. Напруга

Вплив: Впливає на стійкість горіння дуги. Вища напруга сприяє легшому запалюванню дуги і стабілізує її горіння.
Підбір: Підбирається залежно від типу електрода і виду матеріалу, що ріжеться.

3. Швидкість різання

Вплив: Визначає ширину і глибину проплавленої канавки. Чим більша швидкість, тим вужча і глибша канавка.
Підбір: Залежить від товщини матеріалу, діаметра електрода і бажаної якості зрізу.

4. Діаметр електрода

Вплив: Впливає на ширину і глибину проплавленої канавки. Більший діаметр електрода забезпечує більшу ширину і глибину проплавлення.
Підбір: Підбирається залежно від товщини матеріалу і бажаної ширини шва.

5. Тиск повітря

Вплив: Визначає інтенсивність видалення розплавленого металу з зони різу. Більший тиск повітря забезпечує більш ефективне видалення розплавленого металу.
Підбір: Залежить від товщини матеріалу і діаметра сопла.

6. Кут нахилу електрода

Вплив: Впливає на форму і розміри проплавленої канавки. Більший кут нахилу сприяє утворенню більш вузької і глибокої канавки.
Підбір: Залежить від виду різання (поверхневе або розділове) і товщини матеріалу.

7. Відстань між електродом і поверхнею матеріалу

Вплив: Впливає на стабільність горіння дуги і якість зрізу.
Підбір: Залежить від діаметра електрода і типу матеріалу.

8. Полярність струму

Вплив: Впливає на розподіл тепла в зоні різання.
Підбір: Зазвичай використовується пряма полярність (електрод - катод).

Важливо: Оптимальне поєднання цих параметрів залежить від конкретних умов різання і вимагає індивідуального підбору для кожного випадку.

Крім основних параметрів, на якість різання також впливають:

Тип матеріалу, що ріжеться: Різні матеріали мають різну теплопровідність і опір різанню.
Товщина матеріалу: Для різних товщин матеріалу необхідні різні режими різання.
Стан поверхні матеріалу: Наявність окалини, іржі або інших забруднень може ускладнити процес різання.

Правильний вибір параметрів дозволить:

Підвищити продуктивність праці
Забезпечити високу якість зрізу
Збільшити термін служби інструменту

6. Оптимальні параметри для ручного повітряно-дугового різання

Точні значення параметрів для ручного повітряно-дугового різання залежать від багатьох факторів, таких як:

Товщина матеріалу: Чим товщий матеріал, тим більша сила струму і швидкість різання необхідні.
Вид матеріалу: Різні метали мають різну теплопровідність і опір різанню, що вимагає підбору оптимальних параметрів.
Якість зрізу: Для отримання гладкого і рівного зрізу можуть знадобитися інші параметри, ніж для грубого різання.
Тип електрода: Діаметр і матеріал електрода впливають на вибір сили струму і напруги.
Тип захисного газу: Використання різних газів може вимагати коректування інших параметрів.

Орієнтовні значення параметрів:

Важливо: Ці значення є лише орієнтовними і можуть значно відрізнятися в залежності від конкретних умов роботи.

Рекомендації щодо підбору параметрів:

Починайте з мінімальних значень і поступово збільшуйте їх до досягнення необхідної якості різання.
Ведіть записи про використані параметри і результати різання для подальшого аналізу.
Експериментуйте з різними комбінаціями параметрів для досягнення оптимальних результатів.
Дотримуйтесь правил безпеки при роботі з обладнанням для повітряно-дугового різання.

Для більш точного підбору параметрів рекомендується:

Звернутися до технічної документації на обладнання.
Проконсультуватися з фахівцями в галузі зварювання.
Використовувати спеціальні таблиці і графіки, які дозволяють підбирати оптимальні параметри в залежності від конкретних умов.

Пам'ятайте: Правильно підібрані параметри забезпечать високу якість зрізу, збільшать продуктивність праці і продовжать термін служби обладнання.

7. Техніка безпеки при проведенні робіт по ручному повітряно-дуговому різанню

Повітряно-дугове різання – це процес, який потребує особливої обережності, оскільки пов'язаний з високими температурами, електричним струмом та механічними впливами. Недотримання правил безпеки може призвести до серйозних травм, пожеж та інших небезпечних ситуацій.

Основні правила безпеки

Підготовка робочого місця:
- Робоче місце має бути добре освітлене, чисте та вільне від зайвих предметів.
- Забезпечити надійну вентиляцію для відведення диму та шкідливих речовин.
- Переконатися у відсутності легкозаймистих матеріалів поблизу робочої зони.
Одяг та засоби захисту:
- Одягати спецодяг з бавовняних тканин, який щільно прилягає до тіла та не має вільно звисаючих елементів.
- Використовувати:
  - Захисні окуляри або щиток для захисту очей від іскор та бризок розплавленого металу.
  - Захисні рукавиці з довгими манжетами, виготовлені з шкіри або спеціальних негорючих матеріалів.
  - Захисний фартух з негорючого матеріалу.
  - Захисний кожух для ніг.
  - Дихальний апарат або маску з фільтрами для захисту органів дихання від шкідливих парів і пилу.
Перевірка обладнання:
- Перед початком роботи ретельно перевірити справність різака, кабелів, заземлення та інших інструментів.
- Переконатися у відсутності пошкоджень ізоляції.
Робота з різаком:
- Тримати різак обома руками.
- Не направляти дугу на себе чи на інших людей.
- Не торкатися оголених частин електричного кола.
- Уникати різких рухів.
Завершення роботи:
- Відключити джерело живлення.
- Охолодити різак перед тим, як покласти його.
Перша допомога:
- Кожен працівник повинен знати правила надання першої допомоги при опіках, ураженні електричним струмом та інших травмах.

Особливі заходи безпеки

Робота в замкнутих просторах:
- Забезпечити примусову вентиляцію.
- Використовувати автономні дихальні апарати.
Робота з легованими сталями:
- При різанні легованих сталей виділяються шкідливі речовини, тому необхідно використовувати додаткові засоби захисту органів дихання.
Робота на висоті:
- Дотримуватися правил безпеки при роботі на висоті.