Группа 3-17 «сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)

Группа 3-17 «сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)

ПМ.07. Сварка ручным способом с внешним источником нагрева деталей из полимерных материалов

Урок № 30

Тема: Практическая работа: Изучение технологии сварки нагретым инструментом сварных соединений различных деталей из полимерных материалов

Цель работы – выявить влияние параметров (температура, давление, время) на качество сварного соединения на примере сварки одного из представителей термопластических пластмасс.

 

Оборудование и материалы:

 1. Установка для сварки нагретым инструментом.

 2. Заготовки из труб термопласта размером 63×5,8 мм (один из материалов – полиэтилен, винипласт, оргстекло)

 3. Машина для испытания на растяжение усилием до 15000 Н, оснащенная специальными захватами.

 4. Инструмент для изготовления образцов: шаблон, чертилка, ножовка, полукруглый напильник, штангенциркуль, шабер.

  Порядок выполнения работы:

 1. Ознакомиться с инструкцией по работе с установкой мобильной для сварки полиэтиленовых труб.

2. Произвести опытную сварку одной заготовки с целью проверки работы установки и получения навыка настройки ее на определенный режим.

3. Провести маркировку и замеры свариваемых сечений для подсчета необходимой величины усилий во время сварки

4. Сварить заготовки при четырех-пяти различных значениях одного из параметров и неизменной величине остальных (по указанию преподавателя). При креплении труб в хомутах обращать внимание на правильность установки заготовок. Смещения кромок не допускать.

 5. После охлаждения сварного шва (время охлаждения не менее 1 мин) освободить заготовки от верхних зажимов, отвести подвижный хомут в исходное положение и снять заготовку с установки. 6. Провести визуальный контроль полученного сварного соединения.

7. Результаты измерений занести в таблицу № 1.

Таблица № 1

 

№ пп.	Материал заготовок	Размеры заготовок до сварки	Режим сварки	Разрывное усилие, Н	Предел прочности при растяжении, Мпа	Относительная прочность, %	Характер разрушения
№ пп	Форма и размер грата, мм	Ширина, см	Высота, см	Толщина, см	Средний диаметр, см	Площадь, см 2	Температура инструмента, ºС
№ пп	Время, с	Давление, МПа	Оплавления нагрева

 

Сущность процесса

 При использовании металла в различных конструкциях большое значение имеет его коррозионная стойкость. Для повышения коррозионной стойкости применяют различные способы защиты такие как: применение специальных материалов, защитные покрытия из коррозионностойких материалов, окраска поверхностей и т.д. Большой интерес представляет изготовление конструкций из пластмасс, обладающих довольно хорошей коррозионной стойкостью. При изготовлении и монтаже детали, довольно часто, соединяют с помощью сварки. Сварка нагретым инструментом является одним из наиболее распространенных способов соединения термопластических пластмасс. Она нашла широкое применение при монтаже трубопроводов: технологических, газоснабжения, магистральных и других объектов. Существует две разновидности данного способа: сварка с разогревом соединяемых поверхностей посредством контактной теплопередачи от зеркала нагревательного элемента и с нагревом путем излучения от инструмента (нагревательного элемента).

Основными параметрами процесса сварки встык являются: – температура нагретого инструмента Тн; – продолжительность оплавления tоп и нагрева tн; – давление нагретого инструмента на торцы при оплавлении Роп и нагреве Рн; – продолжительность технологической паузы между окончанием нагрева и началом осадки tп; – давление на торцы при осадке Рос; – время охлаждения сваренного стыка под давлением осадки tохл

зазор между деталью и инструментом в случае сварки с нагревом излучением. Процесс сварки сводится к тому, что соединяемые поверхности небольшим усилием прижимают к поверхности нагретого тем или иным способом инструмента, за счет теплоты которого торцы разогреваются до вязкотекучего состояния; после удаления инструмента к свариваемым деталям прикладывают (для обеспечения необходимого контакта) некоторое усилие, в присутствии которого происходит охлаждение шва. Сварка при нагреве излучением аналогична вышеописанной с той лишь разницей, что соединяемые поверхности в процессе разогрева не контактируют с зеркалом нагревательного элемента, а устанавливаются на небольшом расстоянии от него (зазор обычно составляет 1,5-3 мм). Способов разогрева инструмента существует несколько – электрический обогрев, газовым пламенем, в печи и т. д. Конструкция инструмента может быть различной в зависимости от конфигурации свариваемого сечения (диск, кольцо, полоса и т. д.) Наиболее широко этот способ сварки применяется при соединении полиэтилена НД и ВД, винипласта, полипропилена.

Основными параметрами процесса сварки встык являются: – температура нагретого инструмента Тн; – продолжительность оплавления tоп и нагрева tн; – давление нагретого инструмента на торцы при оплавлении Роп и нагреве Рн; – продолжительность технологической паузы между окончанием нагрева и началом осадки tп; – давление на торцы при осадке Рос; – время охлаждения сваренного стыка под давлением осадки tохл.; Для машин со средней и высокой степенью автоматизации дополнительным нормируемым параметром может являться время нарастания давления осадки tД.  

 

 

Технологические требования к сборке и сварке Технологический процесс соединения труб и деталей встык включает:

 -Подготовку труб к сварке (очистка, сборка, торцов, проверка совпадения торцов и зазора в стыке)

 -Сварку стыка (нагрев торцов, оплавление, удаление нагретого инструмента, осадка стыка, охлаждение соединения)

 -Перед сборкой и сваркой труб необходимо тщательно очистить их от грязи, снега, льда, камней, и других посторонних предметов, а соединяемые концы - от всех загрязнений на расстояние не менее от торцов. Очистку производить сухими или увлажненными кусками мягкой ткани из растительных волокон с дальнейшей протиркой и просушкой. Загрязнения смазкой, маслом или какими-либо другими жирами обезжиривают с помощью спирта, ацетона или специальных обезжиривающих составов. Не производить обезжиривание и очистку.

 -Сборку свариваемых труб, включающую установку, соосную центровку и закрепление свариваемых концов производить в зажимах центратора сварочной машины.

 -Максимальная величина смещения наружных кромок не должна превышать 10% толщины стенок труб.

 -Вылет концов труб из зажимов центраторов обычно составляет 15-20 мм, а привариваемых деталей - не менее 5-15мм.

 -Торцевать кромки свариваемых труб непосредственно в. После механической обработки загрязнение поверхности торцов не допускается

. -Удаление стружки из полости трубы производить с помощью, а снятие заусенцев с острых кромок торца - с помощью ножа.

 -После обработки еще раз проверить центровку и отсутствие зазоров в стыке. Зазор не должен превышать 0,5мм

 -Оплавление торцов необходимо выполнять при давлении 0,2±0,02МПа в течении времени достаточного для образования по всему периметру контактирующих с нагревателем торцов труб валиков расплавленного материала высотой не менее 1,5мм

 -Продолжительность технологической паузы, необходимой для удаления нагретого инструмента должна быть не более 4с.

 -Осадку стыка производить при давлении 0,2±0,02МПа. Осадку необходимо 143 осуществлять плавным увеличением давления до заданного уровня.

-Клеймить стык на горячем расплаве грата через 20-40 сек. после окончания операции осадки.

Вывод:

 

 

Группа 3-17 «сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)