Міністерство освіти і науки України
Полтавський державний технічний університет
імені Юрія Кондратюка
ПРАКТИКУМ
до лабораторних робіт
із дисципліни «Металознавство і зварювання»
для студенті денної та заочної форми навчання спеціальностей:
6.092101 „Промислове та цивільне будівництво”;
6.092103 „Міське будівництво та господарство”;
6.092104 „Технологія будівельних конструкцій виробів та матеріалів”;
6.092105 „Автомобільні дороги та аеродроми”
Полтава 2008
Практикум до лабораторних робіт із дисципліни «Металознавство і зварювання» для студенті денної та заочної форми навчання спеціальностей: 6.092101 „Промислове та цивільне будівництво”; 6.092103 „Міське будівництво та господарство”; 6.092104 „Технологія будівельних конструкцій виробів та матеріалів”; 6.092105 „Автомобільні дороги та аеродроми”.–Полтава: ПолтНТУ, 2008 р.– 60 с.
Укладачі: А.В. Калашников, кандидат технічних наук, доцент;
В.Г. Клименко, асистент.
Відповідальний за випуск: завідувач кафедри А.В. Васильєв, кандидат технічних наук, доцент.
Рецензент: М.В. Галай, доктор технічних наук, професор.
-
Затверджено науково-методичною
радою університету
Протокол №___від__________
Коректор І.Л. Голубенко
Практикум до лабораторних робіт із дисципліни «Металознавство і зварювання» складено відповідно до навчального плану і призначено для студентів будівельних та сантехнічних спеціальностей.
У практикумі викладено зміст лабораторних робіт, перелік приладів, устаткування й матеріалів, порядок виконання лабораторних робіт, питання для самоперевірки студентів, рекомендації щодо оформлення звіту та література для самостійної підготовки до роботи.
Даний практикум ставить за мету допомогти студентам у підготовці і проведенні комплексу лабораторних робіт з визначення твердості металів, структури залізовуглецевих сплавів та основ зварювального виробництва, передбачених курсом дисципліни, та набуття ними практичних навиків щодо виконання зварювання, підбору режимів зварювання, визначення коефіцієнтів зварювання та ін.
ЗМІСТ
Лабораторна робота № 1 ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ ЗВАРЮВАННІ |
4 |
Лабораторна робота № 2. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ КРИСТАЛІЗАЦІЇ…. |
8 |
Лабораторна робота № 3 ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ МЕТАЛІВ ТА ВПЛИВ НА НЕЇ РІЗНИХ ВИДІВ ТЕРМООБРОБКИ………………………… |
12 |
Лабораторна робота № 4 ВИВЧЕННЯ МІКРОСтруктурИ сталі ТА ЧАВУНУ………………………………………………………………………… |
18 |
Лабораторна робота № 5 РУЧНЕ ЕЛЕКТРОДУГОВЕ ЗВАРЮВАННЯ МЕТАЛІВ………………………………………………………………………… |
25 |
Лабораторна робота 6 ОСНОВНІ ДЖЕРЕЛА ЗВАРЮВАЛЬНОГО СТРУМУ ТА ЇХ ВОЛЬТАМПЕРНЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ…………………– |
35 |
Лабораторна робота № 7 ВИЗНАЧЕННЯ ЗВАРЮВАЛЬНИХ КОЕФІЦІЄНТІВ |
39 |
Лабораторна робота №8 ДЕФЕКТИ ЗВАРНИХ З'ЄДНАНЬ І КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ЗВАРЮВАННЯ………………………………………… |
44 |
Лабораторна робота № 9 ГАЗОВЕ ЗВАРЮВАННЯ І ВОГНЕВЕ РІЗАННЯ МЕТАЛІВ…………………………………………………………….. |
50 |
Лабораторна робота № 10 ВИВЧЕННЯ СТРУКТУРИ І ТВЕРДОСТІ ЗВАРНИХ З'ЄДНАНЬ…………………………………………………………– |
55 |
ЛІТЕРАТУРА………………………………………………………………– |
60 |
Лабораторна робота № 1 техніка безпеки при зварюванні
Мета роботи – отримати загальні відомості про зварювальне обладнання; ознайомитися з основними джерелами небезпеки під час проведення зварювальних робіт, а також з методами захисту від них.
1.1 Обладнання і прилади
Зварювальні пости для ручного дугового зварювання обладнані механічним перетворювачем ПСО-300, зварювальними дротами, електродотримачем та електродами різних марок; основні засоби захисту від ураження шкідливими речовинами під час дугового та газового зварювання (спецодяг із цупкого брезенту, щитки або маски для захисту зору та шкіри обличчя).
1.2 Основні джерела небезпеки та види травматизму
Електронебезпека
Ураження електричним струмом трапляється у випадку дотику до струмоведучих частин електромережі та зварювального обладнання, що застосовується для дугового, контактного та променевого видів зварювання.
Якщо струм, що проходить через тіло людини, перевищує 0,05 А (при частоті 50 Гц), то це може викликати тяжкі наслідки і навіть смерть (I= 0,1 А). Опір людського організму залежить від його стану (втомленість, вологість шкіри, стан здоров'я) і змінюється в широких межах від 1000 до 20000 Ом. Напруга холостого ходу джерел живлення нормальної дуги досягає 90 В, а стиснутої – 200 В.
Згідно із законом Ома за поганого стану здоров'я зварника через нього може пройти струм, близький до граничного:
I = U/R = 90/1000 = 0,09 А.
У випадку враження електричним струмом виникають електричні удари і травми. У разі електричних ударів у першу чергу буде вражена нервова система, що в свою чергу викличе параліч серця, дихального центру, а також втрату свідомості. До електротравм відносяться опіки шкіри, тканини м'язів і судин.
Світлова радіація
Під час електричного зварювання дуга утворює три види випромінювання: світлове, ультрафіолетове та інфрачервоне (Т = 6,5·103–11·103°С). Світлові промені засліплюють, бо їх яскравість значно перевищує допустимі норми. Ультрафіолетове випромінювання навіть за короткочасної дії, протягом кількох секунд, викликає захворювання очей. Воно супроводжується гострим болем, різзю в очах, сльозотечею та спазмами повік. Інфрачервоне випромінювання в разі тривалої дії викликає помутніння кришталика ока, що призводить до послаблення і навіть втрати зору. Теплова дія цих променів викликає опіки шкіри.
Шкідливі речовини
Шкідливими речовинами під час зварювання є гази, пари, аерозолі, що виділяються із зони зварювання. Основними складовими цих речовин є оксиди заліза (до 70%), марганцю, кремнію, хрому, фтористі та інші сполуки. Найшкідливішими є хром, марганець та фтористі сполуки. Поряд з короткочасним отруєнням, що виявляється у вигляді запаморочення, головного болю, нудоти, слабості, отруйні речовини можуть також відкладатися в тканинах організму людини і викликати хронічні захворювання.
Вибухонебезпека
Вибухонебезпека зумовлена застосуванням у процесі зварювання і різання кисню, захисних, горючих газів і рідини, використанням газогенераторів, балонів із зрідженими газами. Також велику небезпеку мають зворотні удари в газовій мережі при роботі з пальниками й різаками. Газопроводи можна ремонтувати тільки після ретельного продування їх повітрям.
Теплові опіки, поранення
Можуть виникнути при дії високої температури зварювальних джерел, значним нагрівом і розплавленням металу під час зварювання і різання, унаслідок обмеження щитками та масками простору зору.
Пожежна небезпека
Зумовлена тим, що температура плавлення металів і шлаків значно вища від 1000 °С, а рідинні горючі матеріали, дерево, папір, тканини і т.д. загоряються при 250–400°С.
Зварники і різальники часто працюють поблизу діючих машин за тісних умов, на тимчасових настилах, на великій висоті, у котлованах і траншеях, що значно збільшує можливість травматизму.