Тематический план изучения дисциплины определяет соответствие представленного теоретического материала и необходимых контрольных мероприятий в виде входного, текущего и заключительного видов контролей.
3. Разработка дидактическОГО ОБеспечения С ПРИМЕНЕНИЕМ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПО дисциплинЕ «ВВедение в професионально-педагогическую специальность»
3.1. Разработка тематического плана с применением мультимедийной лекции
3.2. Разработка лекционных занятий 3.2.1. Знакомство с РГППУ 3.2.2. Рассмотрение педагогических аспектов будущей деятельности. 3.2.3. Освоение профессиональной направленности в области сварочного производства |
3.3. Разработка средств обучения (слайды) 3.4. Разработка контрольных вопросов 3.4.1. по Лекции №1 3.4.2. по Лекции №2 3.4.3. по Лекции №3 |
4. Технологическая часть
Сварка представляет собой прогрессивный метод получения неразъёмных соединений в промышленности и в строительстве, поэтому сварочное производство непрерывно развивается, охватывая практически все отрасли народного хозяйства.
Основным материалом для сварных конструкций является сталь. В существенных объёмах применяют также алюминий и его сплавы, сплавы титана, молибден, ниобий, вольфрам, цирконий и другие тугоплавкие металлы.
Конечная цель сварочного производства – выпуск экономичных сварных конструкций, отвечающих по своим конструктивным формам, механическим и физическим свойствам тому эксплуатационному назначению и условиям работы, для которых они создаются. Процесс сварки весьма сложен, в особенности, если иметь в виду многообразие способов сварки, основанных на использовании различных физических явлений.
Чаще всего при сварке для нагрева металла используют электрическую энергию, в некоторых случаях используют энергию, выделяющуюся при горении газов, лучевую энергию, механическую, а также их сочетание. Теплота, переданная источниками энергии свариваемому телу, распространяется в нем, подчиняясь законам теплопроводности. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединения.
Таким образом, изучение сварочного производства позволяет создавать высококачественные изделия и конструкции, а также открывает безграничную область возможностей данного вида деятельности.
4.1.Характеристика конструкции
4.1.1.Назначение и условия работы цистерны
Рисунок 1 – Цистерна:
1 – фланец, 2 – полусфера, 3 - обечайка
Данная цистерна предназначена для хранения жидких веществ, например, горюче-смазочных материалов или воды для медицинских нужд.
ГСМ относятся к агрессивным веществам, а вода должна отвечать высоким требованиям с точки зрения химического состава. Давление небольшое, порядка 1 атм. (Рисунок 1)
Располагаться цистерна будет на открытом воздухе, температурные пределы от -40 до +60 С., в основном испытывает статичную нагрузку, но не исключена ее перевозка на авто или железнодорожных платформах, поэтому нужно учесть и динамическое воздействие.
4.1.2. Выбор и подготовка материала
Исходя из условий эксплуатации цистерны, целесообразно выбрать материал с высокой коррозионной стойкостью типа 12Х19Н9Т, сталь является низкоуглеродистой, высоколегированной и содержит 0,12% углерода, 19% хрома, 9% никеля и до 1% титана. Хромоникелевые стали обладают высокими механическими свойствами, коррозионной стойкостью и жаропрочностью. σв=550-560 МПа
Таблица 6 - Химический состав, % (ГОСТ 19282-73)
С | SI | Mn | Cr | Ni | Ti | S | P | Cu |
Не более | Не более | |||||||
0,12 | 0,8 | 2,0 | 17.0-19.0 | 8,0-9,5 | 5.0-0.8 | 0.020 | 0.035 | 0.30 |
Таблица 7 - Механические свойства выбранной стали 12Х19Н9Т
ГОСТ | Состояние поставки, режимы термообработки | Сечение, мм | σ0,2 | σВ | δ5 | ψ | |
МПа | % | ||||||
не менее | |||||||
5949-75 | Прутки. Закалка 1020-1100 0С, воздух, масло, вода | 60 | 196 | 540 | 40 | 55 | |
18907-73 | Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность Прутки нагартованные | 1-30 До 5 | - - | 540-880 935 | 20 - | - - | |
7350-77 | Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1030-1080 0С, вода или воздух | Св. 4 | 216 | 530 | 38 | - | |
25054-81 | Проковка. Закалка 1050-1100 0С, воздух или вода | До1000 | 216 | 510 | 35 | 40 | |
18143-73 | Проволока: термообработанная нагартованная | 1-6 | - - | 540-880 1080 | 20 - | - - |
Цистерна собирается из 3 частей: основной-1, 2-х сферических боковин-2 и фланец-3 (Рисунок 1).
- Основная часть представляет собой обечайку, изготовленную из листа с размерами 800×3140×6 мм.
- 2-сферических боковины получаются штамповкой и заказываются отдельно.
- Фланец - изделие стандартное, поэтому он также заказывается.
Все части доставляются к месту сборки очищенными от грязи и окалины.
4.2.Выбор способа сварки
4.2.1.Определение свариваемости
Так как сумма легирующих элементов стали 12Х18Н9Т составляет более 5%, свариваемость определяем по диаграмме Шеффлера (Рисунок 2), по эквиваленту СNi и CCr. Сталь аустенитного класса + 20% феррита, относится к хорошо свариваемым сталям, особые технологические условия не требуются.
А = %Ni + 30 * %C + 0.5 * %Mn = 8 + 30 * 0.12 +0.5 * 2 = 12.6 (1)
Ф = %Cr + 1.5 * %Si + 0.5 * %Nb + %Mo + 0.8 * %V + 4.0 * %Ti = 18 + 1.5 * 0.8 + 0.5 * 4.0 = 21.2 (2)
Рисунок 2 - Диаграмма Шеффлера
4.2.2. Определение типа сварного шва
1. По ГОСТ 14771-76 определяем тип сварного шва С19 стыковой, односторонний, с обязательным зазором, на остающейся подкладной пластине (Рисунок 20).
а б
Рисунок 3 - Форма поперечного сечения сварного шва С19:
а –подготовленных кромок, б – сварного шва, S = S1 = 6 мм, b = 2 мм, е = 10–12 мм,
δ = 3 мм, g = 2 мм.
2.По ГОСТ 14771-76 определяем тип сварного шва С4 стыковой, односторонний, без скосом кромок, с обязательным зазором.
а б
Рисунок 4 –Форма поперечного сечения сварного шва С4:
а – подготовленных кромок, б – сварного шва. Где S = S1 = 6 мм, b = 1–2 мм, e = 10–12 мм,