Изготовление скамейки

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки РС(Я)

ГБПОУ Якутский индустриально-педагогический колледж

Курсовая работа по МДК 05.01

По теме: Изготовление скамейки

Выполнил: Попов Гермоген Васильевич

Студент 2 курса группы ТС-08-19

Проверил: преподаватель

Винокуров Афанасий Александрович

Якутск 2020 г



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 История сварки

1.2 Электродуговая сварка плавящимся электродом

1.3 Виды электродуговой сварки плавящимся электродом

ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание сварной конструкции, ее назначение

2.2 Технические условия на изготовление сварной конструкции

2.3 Обоснование материалов сварной конструкции

2.4 Режим сварки

2.5 Выбор сварочных материалов

2.6 Методика изготовления скамейки

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

скамейка электродуговой сварка



ВВЕДЕНИЕ

Скамьям (скамейка, в Лаврентьевской летописи -- скамиа) -- мебельное изделие с узким сиденьем, для нескольких человек, с высотой сиденья, равной или большей его глубины. Использоваться может как в помещении так и на улице, быть со спинкой и без. Скамьёй или скамейкой называется также невысокая подставка под ноги.

Скамья -- широкие толстые доски на четырёх ножках, соединённых проножками. Ножки могли изготовляться из цельной доски -- они назывались глухими ножками. Скамья со спинкой называлась скамья перемётная или опромётная. Перемёт -- спинка. Спинка глухая или решетчатая.

Скамьи по типу разделялись на малые -- передаточные, и большие -- спальные. На спальных скамьях спали, или отдыхали после обеда. На одном конце спальной скамьи мог устраиваться взголовашек, подголовашек, приголовашек. Взголовашек мог служить ларцом. Подголовашки (подголовки) изготавливались в Холмогорской стороне. Подголовки широко использовались богатыми новгородскими купцами.

Скамьи, как и лавки, покрывались тканевыми полавочниками. Скамьи могли покрываться коврами, иногда золотными бархатами. Скамьи обивались красным сукном на подкладке из хлопчато-бумажной ткани с бахромой и галунами. На скамью мог укладываться тюфяк.

Актуальность:

Актуальность выбранной темы обусловлена потребностью людей в комфортном и качественном отдыхе. Такое не сложное сооружение как скамейка удобна не только на улице, но и очень полезна в доме. В процессе ее изготовления не возникают сложности и каждый может сделать ее своими руками .

Цель проекта:

Изготовление скамейки.

Задачи проекта:

1. Изучить теорию по данному проекту

2. Разработать план

3. Изготовить скамейку

4. Проверить прочность скамейки на практике

Объект исследования: Мебель

Предмет исследования: Скамейка

Методы исследования:

Для достижения цели исследования будут использованы следующие методы:

?Наблюдение

?Анализ

?Сравнение

?Выбор

?Расчет

?Апробация

Гипотеза:

Если мы найдём и подберём подходящий материал, для изготовления скамеек, то мы, изготовим скамейки, в натуральную величину. И это нам значительно поможет сэкономить наш бюджет.

Практическая значимость: Применение скамейки дома, для дачи, на улицах.



ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 История сварки

Первые способы сварки возникли у истоков цивилизации -- с началом использования и обработки металлов. Изготовление металлических изделий было распространено в местах залегания железных руд и руд цветных металлов.

Первым сварочным процессом была сварка ковкой. Необходимость ремонта, выпуска более совершенных изделий приводила к необходимости разработки и совершенствованию металлургических и сварочных процессов.

Сварка с использованием электричества для нагрева металла появилась с открытием электричества, электрической дуги.

В 1802 году русский учёный Василий Петров обнаружил явление электрической дуги и опубликовал сведения о проведённых с дугой экспериментах.

В 1882 году Никола Тесла изобрёл способ получения переменного тока[2].

В 1881--1882 годах изобретатели Н. Н. Бенардос и Н. Г. Славянов, работая независимо друг от друга, разработали способ соединения металлических деталей с использованием сварки.

В 1905 году русский учёный В. Ф. Миткевич предложил использовать электрическую дугу, возбуждаемую трёхфазным током, для проведения сварки.

В 1919 году сварка с использованием переменного тока была изобретена Джонатан Холслаг (англ. C. J. Holslag).

В XIX веке сварочные процессы усовершенствовали учёные Элид, Эдмонд Дэви и др. В СССР в XX веке проблемами сварки занимались Е. О. Патон, Б. Е. Патон, Г. А. Николаев. Советские учёные первыми изучили проблемы и особенности сварки в невесомости и применили сварку в космосе. Первую в мире сварку в условиях глубокого вакуума в космосе провели 16 октября 1969 года на корабле «Союз-6» космонавты Георгий Степанович Шонин и Валерий Николаевич Кубасов.

С конца 1960-х годов в промышленности начинают использоваться сварочные роботы. К началу XXI века роботизация сварочных работ приобрела весьма широкие масштабы.

В России вопросами сварки и подготовкой специалистов по сварке занимаются учебные институты: МГТУ им. Н. Э. Баумана (кафедра «Технологии сварки и диагностики»), МГИУ (Кафедра оборудования и технологии сварочного производства), ДГТУ (РИСХМ) (Каф. Машины и автоматизация сварочного производства), УПИ, ЧИМЭСХ, ЛГАУ, и другие.

1.2 Электродуговая сварка плавящимся электродом

Наибольший объем среди других видов сварки занимает ручная дуговая сварка плавящимся электродом. Сварку выполняют электродами, которые вручную подают в зону горения дуги и перемещают вдоль свариваемого изделия. Дуга горит между стержнем электрода и основным металлом. Под действием тепла дуги электрод и основной металл плавятся, образуя металлическую сварочную ванну. Капли жидкого металла с расплавляемого электродного стержня переносятся в ванну через дуговой промежуток. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода, образуя газовую защиту вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла.

Металлическая и шлаковая ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает и образуется сварной шов. Жидкий шлак по мере остывания образует на поверхности шва твердую шлаковую корку, которая удаляется после остывания шва. Для обеспечения заданного состава и свойств шва сварку выполняют покрытыми электродами, к которым предъявляют специальные требования.

Рис. 1. Ручная дуговая сварка металлическим электродом с покрытием (стрелкой указано направление сварки)

Рис. 2. Схема питания дуги при ручной дуговой сварке (на постоянном токе): а -- электрическая схема, б -- общая компоновка поста для сварки; 1 -- изделие, 2 -- сварочная дуга, 3 -- электрод, 4 -- электродержатель, 5 -- сварочные провода, 6 -- источник питания, 7 -- щит с приборами контроля и регулирования параметров режима сварки.

Рабочим местом для ручной сварки служит сварочный пост, оснащенный источником питания, токоподводом, необходимыми инструментами, принадлежностями и приспособлениями. Схема питания дуги приведена на рис. 2.

Сварочные посты могут быть стационарными и передвижными. К стационарным постам относятся посты, расположенные в цехе, преимущественно в отдельных сварочных кабинах, в которых сваривают изделия небольших размеров. Передвижные сварочные посты, как правило, применяют при монтаже крупногабаритных изделий (трубопроводы, металлоконструкции, сосуды) и ремонтных работах. При этом часто используют переносные источники питания.

В зависимости от свариваемых материалов и применяемых электродов для ручной дуговой сварки применяют источники переменного или постоянного тока с крутопадающей характеристикой.

Основным рабочим инструментом сварщика при ручной сварке служит электродержатель, который предназначен для зажима электрода и подвода сварочного тока. Применяют электродержатели пружинного и пластинчатого типов.

Согласно ГОСТ 14651--78, электродержатели выпускают трех типов в зависимости от силы сварочного тока: I типа -- для тока 125 А; II -- 125--315 А, III -- 315--500 А.

Для подвода тока от источника питания к электрододержателю и изделию используют сварочные провода. Сечения проводов выбирают по установленным нормативам для электротехнических установок -- 5--7 А/мм2.

Для предохранения лица и глаз сварщика от лучей электрической дуги служат специальные защитные приспособления -- щитки и маски из жаростойких диэлектриков (фибры, пропитанной специальным раствором фанеры и т. п.) с защитными стеклами --светофильтрами (размер 52Ч102 мм). Для предохранения тела применяют спецодежду из плотного брезента или сукна, иногда из асбестовой ткани.

К вспомогательным инструментам для ручной сварки относятся стальные проволочные щетки для зачистки кромок перед сваркой и для удаления с поверхности швов остатков шлака, молоток - шлака - отделитель для удаления шлаковой корки, особенно с угловых и корневых швов в глубокой разделке, зубило, набор шаблонов для проверки размеров швов, стальное клеймо для клеймения швов, выполненных сварщиком, метр, стальная линейка, отвес, угольник, чертилка, мел, а также ящик для хранения и переноски инструмента.

1.3 Виды электродуговой сварки плавящимся электродом

Ручная дуговая сварка (ММА, manual metal arc) выполняется с использованием штучных электродов имеющих различное специальное покрытие (обмазку). Этот процесс может протекать с использованием постоянного (DC) или переменного (АС) тока. Разное покрытие электродов образует при своем расплавлении газовое облако для защиты зоны сварки от воздуха, обеспечивает попадание химических добавок в сварочную ванну для изменения свойств металла в области шва и стабильность самой электрической дуги. Сварка этим методом возможна во всех пространственных плоскостях, применяются сварочные трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Этот метод, при условии правильного подбора электродов, позволяет сваривать все виды металлов («черные», «цветные», любой степени легированности), делает возможной работу в труднодоступных местах.

Сварка ММА может стать выбором, как профессионального работника, так и новичка. Она находит широкое применение в строительстве и монтаже металлоконструкций, в различных направлениях тяжелой промышленности. Это может быть выбором слесарной мастерской по изготовлению металлических дверей, машиностроительного завода или обычного дачника, решившего своими руками сделать решетки к подвальным оконным проемам.

Аргонная сварка неплавящимся электродом в среде инертного газа (TIG, tungsten inert gas). Встречаются вольфрамовые, угольные и графитовые неплавящиеся электроды. Инертный газ - аргон, гелий, азот или смеси этих газов, в зависимости от соединяемого металла. При таком процессе сварной шов образуется только из металла соединяемых деталей, либо с добавлением присадки, в качестве которой используются металлические прутья и полосы. Наличие инертных газов или их смесей в зоне сварки защищает металл шва от вредного воздействия компонентов воздуха и поддерживает стабильность электрической дуги. Такая сварка может протекать с использованием переменного и постоянного тока. Низкая производительность сочетается с высоким качеством получаемого шва. Рабочий процесс трудоемкий и требует от оператора развитых профессиональных навыков.

TIG сварка используется при необходимости получения ответственных швов, выдерживающих высокие нагрузки и имеющих приемлемый эстетический вид.

Это может быть сварка газо- и нефтепроводов, сосудов высокого давления, предметов для пищевой промышленности, микросхем в электротехнической отрасли.

Она незаменима при работе с тонкостенными металлическими конструкциями и листовым металлом (до 6 мм), с нержавеющей, легированной, углеродистой сталью, медью, титаном, магнием.

Полуавтоматическая сварка плавящимся непрерывным электродом в среде инертного (MIG, metal inert gas) или активного (MAG, metal active gas) газа. Роль электрода выполняет плавящаяся под действием тока проволока, автоматически подающаяся в зону сварки. Проволока поступает в специальную горелку, туда же осуществляется доставка защитного инертного или активного газа. Состав газовой защиты зависит от типа свариваемого материала. Такая сварка возможна только при постоянном электрическом токе. Высокая ее производительность компенсирует неаккуратность шва и разбрызгивание, возникающее при использовании в качестве защиты активных газов (углекислый газ, кислородные смеси). Автоматическая подача проволоки в зону сварной ванны и возможность электронной регулировки рабочих настроек в аппаратах, делают ее популярной как среди профессионалов, так и у новичков сварочного дела.

Такой метод получил широчайшее распространение в европейских и североамериканских странах. Он позволяет работать с низколегированными и высоколегированными сталями, со многими видами чугуна, алюминием, медью, никелем, марганцем и их сплавами, выполнять соединение разнотипных металлов.

Сварка под флюсом. При соединении деталей используется различный по химическому составу флюсовый порошок, покрывающий защитным слоем сварную ванну и область остывающего сварного шва. При термическом разрушении порошковых частиц происходит выделение защитного газа для обеспечения стабильности дуги и высокого качества сварки. Меняя виды флюса, добиваются определенных свойств металла в месте стыка.

Такой метод, чаще всего, имеет промышленное применение и полностью автоматизирован от подачи флюса до перемещения самого сварочного аппарата. Изготовление корабельных корпусов, авиационных фюзеляжей, железнодорожных вагонов и локомотивов, роторов и турбин, спутниковых модулей и башенных кранов. Любые металлы подвергшиеся такому виду сварки выдерживают самые тяжелые условия эксплуатации, огромные перепады давления и температуры.

В результате исследований, проводившихся в последнее время в Челябинском политехническом институте и Челябинском институте механизации и электрификации сельского хозяйства, выдвинуто предположение, что электровибрационная наплавка есть сложный комбинированный процесс контактной сварки и импульсной электродуговой наплавки, при котором материал электрода переносится путем приваривания н отрыва частиц в момент режима короткого замыкания и в виде капель расплавленного металла, как при обычной электродуговой сварке, в момент разрыва цепи и превращения энергии исчезающего магнитного поля в мощный разряд. Возникающий при этом микро дуговой разряд одновременно производит оплавление и сплавление предварительно оторвавшихся частиц с формирующимся слоем, а также производит частичный перенос материала электрода и в виде капель. Преобладание одного вида переноса металла над другим зависит от выбранного напряжения, рода тока, параметров цепи и ряда других факторов. ?

Стилоскопированию металла шва должны подвергаться сварные соединения, выполненные всеми видами электродуговой и газовой сварки на изделиях из легированной стали (с использованием легированных присадочных материалов), в следующем объеме.?



ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание сварной конструкции, ее назначение

Металлическая скамейка - это изделие ,которое оптимально подходит для дачи, двора, парка, придомовой территории и т.п. В ней используются высококачественные материалы, поэтому данная металлическая конструкция способна выдерживать негативные воздействия окружающей среды, причем самые интенсивные по своему воздействию. Из преимуществ данного изделия можно выделить: Долговечность - здесь не будет гниения и вздутия, как в случае с деревянной скамьей после многочасового нахождения под проливным дождем. Благодаря особому покрытию скамейка не будет подвержена коррозии, и дождь здесь не помеха. Несгораемость. Какими бы не были факторы воздействия, сжечь скамейку из металла просто невозможно. Легкость и простота транспортировки. Можно переносить в любой место на даче. Выкопать можно также без проблем. Эстетичный внешний вид. Использование современных технологий и умелых рук можно сделать заказа на изготовление скамейки любого уровня сложности. Тут можно проявить всю свою фантазию и купить изделие с уникальной формой и стилевым решением. Легкость стационарной установки. Великолепный дизайн и богатый выбор цветовых решений. Не стоит забывать еще и о том, что металлические скамьи устанавливаются в местах большого скопления людей - на вокзалах, в парках, аэропортах и т.п.

Изготавливаемая конструкция - металлическая скамейка предназначена для отдыха жильцов в жилых домах, на предприятиях, в парках, в беседках и т.д.

Габаритные размеры:

Длина 1600 мм;

Высота 910 мм;

Ширина 450 мм.

2.2 Технические условия на изготовление сварной конструкции

Наибольшее распространение получили отработанные технологии: электродуговая, газовая и контактная сварка. Это возможно благодаря тому, что практически каждая заготовка изготовлена из низколегированной или углеродистой стали. Каждая из этих технологий предполагает применение соответствующего оборудования и способов соединения и позволяет получить надёжный шов и создать новый профильный элемент конструкции.

Сварка встык

Для увеличения длины конструкции, делается сварка профильной трубы встык. Основной проблемой такой операции является соблюдения точной стыковки торцов обеих заготовок. С этой целью изготавливают специальные прихватки, которые крепятся по всем углам. После фиксации производят наложение шва по периметру стыка. Для изделий с толстыми стенками такую обварку проводят дважды, что обеспечивает надёжность шва.

Сварка тонкой профильной трубы

Особой аккуратности и хороших навыков требует работа по соединению тонкостенных труб. Эта операция достаточно трудоёмкая и сложная. Успешно решить эту задачу можно используя тонкий электрод. Его диаметр варьируется от 1,5 до 2 мм. Наиболее приемлемыми считаются электроды марок АНО-21 или МР-3С. Электронная схема аппарата должна обеспечивать силу тока, не более 60 А.Профессионалы советуют применять технологический приём сварка точками (с отрывом).

Сварка профильной трубы под 90 градусов

Во многих конструкциях требуется произвести соединение деталей под прямым углом. Эта задача легко решается, если следовать простым рекомендациям, разработанным опытными сварщиками:

сварка профильной трубы под 90 градусов начинается с точной разметки углов среза;

провести точный срез (его можно произвести на ровной поверхности с фиксацией заготовки);

применять готовые шаблоны и профессиональные угольники;

процесс сваривания разделить на несколько этапов (сначала произвести черновое сваривание, затем произвести проверку и убедиться, как точно выдержан заданный угол, затем произвести чистовую сварку).

Соблюдение этих советов позволит получить прямой угол.

Как не прожечь трубу во время сварки

Это негативное явление возникает при работе с тонкостенными заготовками, толщина которых не превышает двух миллиметров. Чтобы не допускать этого, необходимо применять тонкие электроды. Кроме этого при установке режимов сварки следует понизить величину тока до минимальных значений. Неопытным сварщикам необходимо изучить разработанные инструкции для работы с тонкостенными изделиями.

2.3 Обоснование материалов сварной конструкции

После проведения предварительных расчетов необходимо обратиться к подбору материалов и к этому процессу стоит отнестись со всей возможной ответственностью. При подборе материала стоит обратить внимание на алюминий или тонкостенную профильную трубу, которые имеют незначительный собственный вес и не требуют применения значительных усилий при обработке. Кроме материала для работы следует озаботиться следующим оборудованием: Кроме материала для работы следует озаботиться следующим оборудованием:

Сварочный аппарат

Болгарка с полотном по резке метала

Шлифовальная машинка

Если предполагается дальнейшая окраска готового изделия, то этот список можно дополнить автомобильной краской.

Стандартные габариты для багажника на буханку:

Длина конструкции - 3,65 м.

Ширина передней части - 1,4 м.

Ширина задней части - 1,4 м

Высота ограждающих бортиков - 10 см.

Эти размеры считаются стандартизированными, но для оптимального соответствия лучше самостоятельно проводить измерительные работы, потому что размеры крыш у разных моделей различаются, а габариты самого багажника исходя из потребностей, каждый рассчитывает сам.

Цены для материалов сварки:

Изготавливая любой проект надо учитывать затраты на его изготовление. Для этого производится расчет себестоимости изделия С.

Производим расчет себестоимости изделия (С). По следующей формуле:

1. Лак .3 бутылки.594 руб.

2. Пиломатериал (Сосна) 0,05979557 куб м . 508 руб.

3. Профильная труба 40*40 . 18 метров. 4590 руб.

4. Профильная труба 15*15 . 6,8 метров. 394,4 руб.

5. Профильная труба 10*10 . 21 метр .1638 руб.

6. Декоративные шары. 4 штуки. 168 руб.

7. Краска. 2 баллончика. 406 руб.

8. Гайки, болты. 216 руб.

1. Общая стоимость:4590+394,4+1638+168+594+508+406+216=8514,4 руб.

2.4 Режим сварки

Под режимом сварки понимают - совокупность параметров, которые обеспечивают устойчивое горение дуги, получение сварочных швов заданных размеров, формы и качества. Существуют главные параметры и дополнительные параметры. К главным параметрам относятся: 1) сила сварочного тока; 2) напряжение дуги; 3) скорость сварки. К дополнительным относятся: 1) диаметр электрода; 2) тип и марка электрода; 3) род и полярность сварочного тока; 4) пространственное положение шва.

Определение режимов сварки для данной конструкций:

1. По толщине металла определяем диаметр электрода (dЭД), так как толщина металла, из которого изготавливается емкость равна 4 мм, значит, будем использовать электрод диаметром 4 мм.

2. Сила сварочного тока J(А) равна: по формуле

JСВ=dЭД*k,

рассчитываем силу сварочного тока. k - коэффициент пропорциональности зависит от диаметра электрода. IСВ = 160...200А

3. Напряжение на дуге (UД) при ручной дуговой сварке будет равно 24В.

4. Скорость сварки (UСВ) зависит от квалификации сварщика и толщины свариваемого металла.

5. Род тока и полярность устанавливаются в зависимости от вида свариваемого металла и от его толщины, при сварке постоянным током обратной полярности на электроде выделяется больше теплоты. Обратная полярность применяется при сварке тонкого металла и при сварке высоколегированных сталей, чтобы не было перегрева.

6. Положение шва в пространстве при ручной дуговой сварке можно производить по всех пространственных положениях.

Для выбранной конструкции используется строительная сталь Ст3сп. Эта сталь обладает высокими прочностными свойствами и предназначена для изготовления сварных элементов, работающих в условиях высоких статистических нагрузок. Эта сталь по системе классификации на свариваемость, относится к первой группе и обладает хорошей свариваемостью без образования закалочных структур и трещин в широком диапазоне режимов, толщин и конструктивных форм. За счет малого содержания углерода, у этого металла нет склонности к трещинообразованию, он не требует подогрева и обеспечивает равномерность свойств в сварном соединении, что предотвращает скопление напряжений в сварном соединении, за счет мелкой зернистости металла. По показателям оценки сопротивляемости этот металл обладает хорошими количественными показателями.

Несущие и не несущие элементы сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (5 категории) толщиной до 10 мм для несущих элементов сварных конструкций, Ст3сп при толщине проката свыше 25 мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до +425 град С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.



Таблица 1 - Химический состав стали Ст3сп

Марка стали	C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
Ст3сп	0.14 - 0.25	0.05 - 0.17	0.40 - 0.65	до 0.3	до 0.05	до 0.04	до 0.3	до 0.3

Таблица 2 - Механические свойства стали Ст3сп

Марка стали	Временное сопротивление разрыву, кгс/мм2	Предел текучести, кгс/мм2	Относительное удлинение, ?в%
Ст3сп	38-49	25	26

Механические характеристики шва гарантируются типом электрода. При выборе типа электрода следует руководствоваться ГОСТом 9467 - 75. В нем предусмотрено девять типов электродов, которые применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 600 МПА: Э38, Э42, Э46, Э50, Э42А, Э46А, Э50А, Э55, Э60. В условном обозначении типа электрода две стоящие за буквой «Э» (электрод) цифры соответствуют минимальному временному сопротивлению разрыву металла шва или сварного соединения в кгс/мм2. Электрод выбираем в зависимости от марки свариваемой стали. Этим обеспечиваются предпосылки к созданию равнопрочного соединения.

Из девяти типов электродов я выбираю Э50А, так как этот тип электрода подходит по пределу прочности, и обладает повышенной пластичностью, что удовлетворяет механическим свойствам стали 15 Г.

Каждому типу электродов соответствуют несколько марок в зависимости от вида покрытия.

Электроду типа Э50А соответствуют марки ОЗС-18, УОНИ 13/55, ТМУ-21У. Из перечисленных марок рассмотрим электроды УОНИ 13/55 и электроды марки ТМУ-21У, так как они подходят по выбранным режимам сварки.

Электроды сварочные УОНИ 13/55

Область применения: электроды с основным покрытием, предназначены для сварки конструкций из углеродистых и низколегированных сталей, когда к металлу швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости, в частности, при работе в условиях пониженных температур с временным сопротивлением до 490 МПа во всех пространственных положениях шва переменным током и постоянным током обратной полярности (напряжение холостого хода не менее 60В).

Особые свойства: чувствительны к образованию пористости при наличии ржавчины и масла на кромках свариваемых деталей, а также при удлинении длины дуги..

Технологические особенности сварки: обеспечивают получение металошва с высокой стойкостью к образованию кристаллизационных трещин и низким содержанием водорода.

Сварку производят только на короткой длине дуги по очищенным кромкам. Прокалка перед сваркой: 380-400°С; 1,5 ч.

Диаметр, мм	Длина, мм	Ток, А
3,0	350	80-110
4,0	450	130-160
5,0	450	180-220



Химический состав наплавленного металла, %

C не более	Si	Mn	S не более	P не более
0,11	0,18-0,50	0,65-1,20	0,030	0,035

Механические свойства, не менее

Механические свойства	Временное сопротивление, МПа	Предел текучести, МПа	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, Дж/см2
УОНИ 13/55	490	440	20	127

Характеристики наплавления электродов: коэффициент наплавки н=8,5-9,5 г/А*ч. Расход электродов на 1 кг наплавленного металла 1,65 кг.

Условное обозначение электродов:

Э50А - УОНИ-13/55 - d - УД	ГОСТ 9466-75
Е 514 - Б 20	ТУУ 05416923.015-96

Электроды сварочные ТМУ-21У

Основное назначение: электроды с основным покрытием рассчитаны на ручную дуговую сварку важных металлических конструкций из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей энергетического оборудования тепловых и атомных электростанций. Сварка электродами Э50А возможна во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз, постоянным током обратной полярности (напряжение холостого хода не менее 60В).

Химический состав наплавленного металла

C не более	Si	Mn	S не более	P не более
0,12	0,35-0,50	0,9-1,40	0,030	0,035

Механические свойства, не менее

Механические свойства	Временное сопротивление, МПа	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, Дж/см2
ТМУ-21У	490	20	127

Рекомендуемая сила тока при сварке, А

Диаметр электрода, мм	Положение шва
	нижнее	вертикальное	потолочное
3,0 4,0 5,0	90-115 130-170 170-200	75-100 110-140 140-170	60-90 100-120 -

Характеристика плавления электрода: н=9,0 г/А*ч. Расход электродов на 1 кг наплавленного металла 1,7 кг.

Технологические особенности сварки: сварку производят средней и короткой дугой.

Условное обозначение электродов:

Э50А-ТМУ-21У- Ш -УД

Е514-Б20

Выбираем марку электрода УОНИ 13/55.

УОНИ 13/55 подходит по химическому составу, механическим свойствам металла шва, по рекомендуемым силам тока в зависимости от пространственного положения шва и диаметром электрода. Электроды марки УОНИ 13/55 подходят по параметрам режимов сварки изделия, наплавленный им металл обладает высокой ударной вязкостью при отрицательных температурах и является доступными (не дорогие и не дефицитные).

Электроды с основным покрытием (Б). Основой покрытия этого вида электродов являются минералы -- карбонаты кальция и магния (мрамор, магнезит, доломит) и плавиковый шпат CaF2, поэтому они также называются фтористо-кальциевыми.

При высокой температуре дуги карбонаты распадаются с образованием окислов кальция и магния CaO, MgO, а также окиси углерода и углекислого газа. При этом происходит образование газозащитной среды минерального происхождения, которое не сопровождается выделением водорода, поэтому наплавленный металл мало насыщается водородом из материалов покрытия. Фтористый кальций также связывает водород в термически стойкие соединения.

По указанным признакам электроды с основным покрытием называются также низководородными.

Преимущества основных покрытий делают электроды с этими покрытиями незаменимыми при сварке закаливающихся сталей, склонных к образованию холодных трещин вследствие влияния водорода, переходящего из металла в околошовную зону. Покрытия основного вида с малой окислительной способностью способствуют переходу легирующих элементов из электрода в шов, благодаря чему происходит раскисление и легирование металла шва.

Наплавленный металл с использованием этих электродов обладает стойкостью против образования горячих трещин, электроды пригодны для сварки жестких конструкций, для швов большой толщины при многослойной наплавке.

Сварка электродами с основными покрытиями может производиться во всех пространственных положениях.

Недостатком электродов с основным покрытием является более низкая стабильность горения дуги по сравнению с электродами с другими покрытиями. Это объясняется наличием в дуге ионов фтора, являющихся деионизаторами дуги. Поэтому электроды с основным покрытием применяются преимущественно для сварки постоянным током обратной полярности («+» на электроде).

Недостатком основных покрытий является также склонность к образованию пор в швах при удлинении дуги в процессе сварки, при наличии окалины и ржавчины на поверхности свариваемого металла, так как шлаки этих покрытий не связывают окислы железа, которые попадают в сварочную ванну.

Образование пор в швах при сварке электродами данного вида происходит также при увлажнении покрытий, в результате чего происходит повышение содержания водорода в наплавленном металле.

Хранение электродов для сварки особо ответственных конструкций рекомендуется при температуре воздуха не ниже 15°С и относительной влажности не более 50%. Срок годности после прокалки -- не более 5 суток (для сталей перлитного класса). По истечении допустимого срока годности электродов после прокалки они должны быть снова прокалены, но не более трех раз. Частые прокалки и увлажнения электродов отрицательно влияют на качество покрытий электродов.

Электроды с основным покрытием применяются для сварки хорошо раскисленных спокойных сталей с повышенным содержанием серы, низколегированных и высоколегированных сталей, для сварки деталей большой толщины, конструкций, работающих при больших динамических и знакопеременных нагрузках, при пониженных температурах.

2.6 Методика изготовления скамейки

Наименование операций, метод обработки	Оборудование, оснастка	Режимы, вспомогательный материал
1	2	3
Изучить чертеж	Сварочный пост, разметочная плита
Разметка деталей согласно чертежу: -зачистить поверхности -разметить детали	Разметочная плита	Рулетка, линейка ,мел,
Резка деталей согласно разметке: -отрезать профиль 2,5*32*32 п.1 длиной 1825 мм в кол-ве 1 шт, подрезать концы профиля согласно разметки, -отрезать профиль 2,5*32*32 п.1 длиной 650 мм в кол-ве 4 шт., -отрезать профиль 2,5*32*32 п.1 длиной 600 мм в кол-ве 3 шт, -загнуть квадрат 12 п.4 по шаблону	Слесарный пост Отрезной станок	Спецодежда шаблон Зажимы Фиксаторы
Подготовка деталей к сборке:-проверить кол-во заготовок -очистить кромки деталей от ржавчины, грязи и пыли, -зачистить заусенцы, -разметить на п.1 месторасположение п.2	слесарный пост	Металлическая щетка, напильник Ветошь мел
Сборка конструкции на прихватках и сварка: -уложить на металлический поддон профиль п.1, проварить загнутые концы профиля, -установить на профиль п.1 профиль п.2 согласно разметки и прихватить, -установить профиль п.3 между стойками п.2 и прихватить, -проварить конструкцию, -установить кованые элементы п.4, прихватить и приварить, - зачистить швы	Кабели ПРГД сварочный выпрямитель, Болгарка Сварочный стол	Электроды Электрододержатель Фиксаторы Упоры Шлакоотделитель Щетка Зачистной круг для болгарки спецодежда



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения исследовательской работы мы пришли к выводу, что поиск идеи - это сложный процесс, внутренняя работа, воображение, мечта. Найти художественный образ очень трудно, непросто, порой мучительно трудно. Любое интересное впечатление может дать толчок, вдохновению и озарению. Нужный образ какого либо изделия можно найти буквально во всем, что нас окружает, самое главное представлять его самому. Не обязательно полностью переносить увиденное в изделие, достаточно, оттолкнувшись от него, развить идею, или вид. При выполнении работ их вторичного сырья нам представилась большая самостоятельность, простор для проявления творческой инициативы.

Выполнение несложных расчетов по экономике материалов воспитывает бережливость, учит анализировать экономическую эффективность нашего труда и экономить бюджет семьи. Мы думаем, что наши скамейки не только сэкономят бюджет нашей семьи, он будет хорошим методическим пособием для учащихся младших школьников.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акулов А.И. Сварка в машиностроении. Т. М.: «Машиностроение» 2008.

2. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка. М.: «Академия» 2008.

3. Зорин Ю.Н. Сварка в машиностроении. Т.2 М.: «Машиностроение» 2007.

4. Овчинников В.В. Электросварщик ручной дуговой сварка (сварка покрытыми электродами): учеб. Пособие/В.В.Овчинников.- 3-е изд., стер.-М.: Изд. Центр «Академия», 2010- 64с.- (Сварщик).

5. Патон Б.Е. Машиностроение. М.: «Машиностроение» 2009

6. Рукосуев А.П. Материаловедение. Красноярск 2003

7. ХрамцеваН. В. Металлы и сварка М.: «Академия» 2008

8. Чебан В.А. Сварочные работы Ростов/нД: Феникс, 2009



ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Инструкционно - технологическая карта.	Сварка скамейки.
Последовательность и пояснения к выполнению задания.	Схема скамейки.	Учебно - технические требования.
Для выполнения задания необходимо нарезать заготовки из профильной трубы по размерам. Произвести сборку багажника на прихватках длинной 250 мм, сечением 0, 5 мм от шва и только в местах подлежащих сварке. Выполнить сварку скамейки полностью. Зачистить швы и произвести контроль путем внешнего осмотра.		1.Последовательность наложения сварочных швов выдерживается для того, чтобы избежать деформаций.

Размещено на Allbest.ru