Автор: Кузнецова Ольга Аркадьевна
Должность: мастер производственного обучения
Учебное заведение: ГБПОУ НТОТ
Населённый пункт: Нижний Новгород
Наименование материала: семинар
Тема: "Основные направления развития сварочного производства"
Раздел: среднее профессиональное
План семинара
Тема семинара : Основные направления развития сварочного
производства
Цель семинара
Ознакомить участников семинара с основными направлениями развития
сварочного производства .
Задачи семинара
1.
Повысить профессиональный уровень студентов;
2.
Рассмотреть и обсудить основные направления развития сварочного
производства.
Содержание семинара
Преподаватель представляет материал ,который будет рассматриваться и
обсуждаться студентами. Студенты работают в группах по 4 человека. Каждой
группе представлено одно из направлений развития сварочного производства.
Для студентов подготовлены :раздаточный материал, видео, презентации.
Раздаточные материалы
1 .Перспективные виды сварки
2.Автоматизация сварочного процесса
3. Роботехнические комплексы
Совместно со студентами вырабатывается общая схема оценки данного
направления развития сварочного производства. Параметры должны выработать
сами студенты по примерному перечню :
1 .Актуальность данного направления
2. Обоснованность данного направления (достоинства и недостатки)
3.Наличие механизмов реализации
Ход семинара
I.
Выступление преподавателя, объяснение метода работы с
раздаточным материалом, видео и с презентациями , разбивка
на группы – 20 минут.
1
Преподаватель рассказывает об истории сварки и об основных
направлениях развития сварочного производства.
Сварка –это перспективный технологический процесс, который необходим для
изготовления сварных конструкций. Без сварки в настоящее время не обходится
ни одна отрасль народного хозяйства. Вопрос студентам –почему?(Сварка
имеет ряд преимуществ перед другими видами соединений)
Сварочное производство не стоит на месте. Постоянно что-то изобретается
,модернизируется и внедряется. Давайте вспомним с чего началось сварочное
производство:
-открытие сварочной дуги-1802год Петров
-открытие сварки угольным электродом – 1882год Бенардос
-открытие сварки плавящимся электродом – 1888год Славянов
-внедрение автоматической сварки 1941год –Патон
-в 50 годах была применена сварка в углекислом газе и так далее.
Если разрабатывается вид сварки ,значит разрабатываются сварочные
материалы , основные материалы, оборудование.
Способы сварки, которым будет отдаваться приоритет в развитии в 2010-
2020 годах
Металлы которым будет отдаваться приоритет
2
Металлы, применяемые при сварке
II.Преподаватель раздает материал
Раздаточный материал
.
Перспективные виды сварки
К новым технологиям относится инновационный
метод орбитальной
аргонодуговой сварки
вольфрамовым электродом (ОАСВЭ) сложных
деталей, например, неповоротных стыков труб диаметром от 20 до 1440 мм.
Активирующий флюс наносится 1 г/м шва, что способствует решению ряда
важных технологических задач: во-первых, сварка ведётся пониженным
током, позволяющим уменьшить объем и вес сварочной ванны; во-вторых,
качественный шов в любом пространственном положении обеспечивается
регулированием давления дуги на жидкий металл; в-третьих, сварка может
быть автоматизирована без разделки кромки. Этот метод (ОАСВЭ)
эффективен для стыков труб с толщиной до 6мм, свыше – его использует в
комбинации с другими методами и только для формирования корневого шва.
3
Плазменная сварка
Плазменная сварка – почему так эффективна?
Эта сварка выполняется с использованием потока (направленного) плазменной
дуги.
Под плазмой понимают полностью либо частично ионизированный газ, который
состоит из заряженных электронов и ионов, а также нейтральных с электрической
точки зрения молекул и атомов.
Увеличения мощности и температуры обычной дуги можно добиться следующими
способами--- вдуванием в нее в принудительном порядке плазмообразующего газа
либо
ее
сжатием.
Сжатие
производится
в
плазмотроне
–
устройстве,
стенки
которого
постоянно
и
весьма
активно
остужают
водой.
Результатом
такого
процесса становится достижение температуры до 30 тысяч градусов Цельсия. Для
сравнения – данный показатель для обычной дуги не превышает 7 тысяч градусов
(да и то, если она горит в атмосфере паров железа и аргона).
4
Благодаря этому сварка плазмой гарантирует проплавление металла на большую
глубину и при этом снижает объем расплавления свариваемого материала.
Лазерная сварка
При
выполнении
операции
соединения
материалов
лазерным
лучом
используются разные по виду лазерные агрегаты:
газовые;
твердотельные;
полупроводниковые.
Непосредственно процесс базируется на том, что при направлении энергии
квантов на свариваемые изделия наблюдается поглощение ими этой самой
энергии, приводящее к увеличению температуры поверхности деталей за счет
образования теплоты.
Лазерные установки способны концентрировать квантовую энергию на
определенном участке поверхности, в результате чего сильному нагреву
подвергается небольшая часть заготовки.
5
Лазерная
сварка
позволяет
выполнять
соединение
конструкций
с
весьма
крупными габаритами, так как для ее выполнения не требуется вакуум. Кроме того,
использование
луча
лазера
характеризуется
следующими
важными
достоинствами:
получение
в
процессе
сварки
по-настоящему
безупречного
качества
соединения
изделий
из
таких
материалов,
которые
иными
сварочными
методами свариваются очень и очень плохо
.Отсутствие на обрабатываемой поверхности холодных и горячих трещин за
счет того, что лазер обеспечивает большие скорости охлаждения и нагрева
металла
легкая регулировка и управление лучом лазера посредством оптических
зеркальных комплексов дают возможность направлять тепловое воздействие в
наиболее
труднодоступные
области
конструкции,
а
значит,
сварка
может
производиться практически в любом ее месте;
лазерный луч гарантирует стабильное образование соединительного шва,
так как на его характеристики не оказывают влияния магнитные поля.
Также
стоит
отметить
и
то,
что
сварка
изделий
с
применением
лазерного
оборудования
обеспечивает
минимальный
уровень
деформации
конструкций,
уникальную прочность (технологическую) полученных соединений.
Добавим – лазерная технология может выполняться по двум схемам:
сварка в среде защитных газов;
сварка на воздухе.
Первая
из
указанных
технологий
позволяет
осуществлять
соединение
самых
разных
металлов,
которые
ранее
считались
непригодными
для
сваривания
(сварка нержавеющей стали, металлов тугоплавкой группы и т. д.).
6
Гибридная сварка
Гибридная сварка объединяет дуговую сварку – сварку металлическим
электродом в активном газе или в инертном газе (MAG/MIG) – с лазерной
сваркой. К технологии гибридной лазерной сварки прибегают в том случае,
когда необходимо сварить листы большой толщины на высокой скорости, при
низком подводе тепла, в автоматическом режиме, и при этом обеспечить
высокое качество сварных швов.
При сварке нескольких слоев часто необходимо подвести тепловую мощность
большой величины. Это позволит технология гибридной лазерной сварки.
7
Достоинства новых источников лазерного излучения расширили области
применения гибридной лазерной сварки и вывели ее из узкой ниши
судостроения, в которой она существовала ранее, на новые рынки. Эта
технология необходима для сварки с глубоким проплавлением. В этом
процессе лазерный луч не только расплавляет материал, но и частично
испаряет его, образуя узкий и глубокий капиллярный канал, окруженный
расплавленным металлом В этом эффекте заключаются достоинства и
недостатки глубокой сварки с использованием лазера. С одной стороны,
очень толстые металлические листы можно сварить за один проход по всей
поверхности, что в большинстве других технологий недостижимо по
экономическим или технологическим причинам. С другой стороны, лазерный
луч должен быть очень хорошо сфокусирован для обеспечения требуемой
плотности мощности.
Важным фактором является снижение требований по сборке конструкций,
которые при лазерной сварке очень высоки, а применение дуги помогает их
снизить.
7
Электронно-лучевая сварка
Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) осуществляется в вакууме за счет
расплавления кромок основного металла сфокусированным потоком
электронов .
Электронно-лучевая сварка (или просто лучевая, ЭЛС.) является одним
из
быстро
развивающихся
способов
соединения
различных
тугоплавких
металлов, разнородных, химически активных, качественных сталей, сплавов
высокой прочности на основе титана и алюминия
.
Технический вакуум при ЭЛС выполняет несколько функций:
*снижает
потерю
кинетической
энергии
электронов,
позволяя
частицам
достигать поверхности изделия почти не соприкасаясь с молекулами воздуха;
8
предотвращает дуговой разряд между анодом и катодом, обеспечивает
химическую защиту катода;
защищает расплавленный металл от взаимодействия с окружающей
атмосферой более эффективно, чем защитный газ, флюс;
способствует улучшению дегазации сварочной ванны и удалению
оксидных пленок, что сказывается на качестве соединения.
Аппаратура электронно-лучевой сварки
2.Автоматизация сварочного процесса
Основные направления развития автоматизации производства
Основные направления развития автоматизации производства в настоящее
время можно сформулировать следующим образом.
1. Создание оборудования с оптимальной концентрацией простейших
операций.
2. Широкое применение автоматических (автоматизированных) линий .
3. Внедрение автоматической сварки.
4.Внедрение нового сборочно=сварочного оборудования.
9
. Их применение позволяет значительно снизить влияние человека на процесс сварки
и тем самым повысить качество сварных соединений, а также повысить
производительность процесса и эффективность производства в целом.
Конкретные направления.
ПЕРВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ: Использование сварочных тракторов
.
Сварочный трактор
АДФГ-502 ШТОРМ, разработанный и производимый фирмой ШТОРМ, может
применяться как для сварки в защитных газах, так и под флюсом. Модульная
конструкция аппарата позволяет использовать его для сварки широкой номенклатуры
изделий (двутавровые и тавровые балки, приварки ребер жесткости и т.д.).
Данная
разработка отмечена двумя
патентами: на изобретение
№2430821
и на
полезную модель №100009
.
ВТОРОЕ НАПРАВЛЕНИЕ: Перспективным направлением автоматизации является
также использование универсальных и роликовых вращателей. Отличительной
особенностью и преимуществом данного оборудования является возможность
интеграции вращателей с любым сварочным оборудованием в полноценную
автоматическую сварочную установку. Линейка данного оборудования очень широкая:
универсальные вращатели грузоподъемностью от 10 кг до 8 тонн и роликовые
вращатели от 1,5 и более тонн. Вращатели легко интерируются с аппаратами для
полуавтоматической сварки при этом не требуется специальных устройств и
приспособлений.
ТРЕТЬЕ НАПРАВЛЕНИЕ: Еще одним направлением автоматизации является
использование сварочных колонн. Внедрение сварочных колонн обеспечивает
высокую производительность процесса сварки при высоком качестве изготовляемой
продукции. Сварочные колонны могут быть установлены стационарно или
перемещаться по рельсам.
10
Также они имеют возможность поворота вокруг своей оси на 360°. Благодаря этому на
базе одной колоны можно организовать два и более рабочих места. Сварочные
колонны могут также оснащаться дополнительными устройствами, а именно
моторизированные суппорта для позиционирования 11 сварочных головок,
системами слежения по стыку, блоками поперечных колебаний для сварки
многопроходных швов, системами видеонаблюдения. Также колонны могут быть
интегрированы с любыми вращателями, тем самым создавая установки, способные
изготовлять продукцию любой сложности.
Четвертое направление-это автоматические линии.
Автоматическая сборочно-сварочная линия — это комплекс основного и
вспомогательного оборудования, на котором без непосредственного участия
человека выполняется определенная часть производственного процесса
сборки-сварки. Линия имеет систему общего автоматического управления,
обеспечивающего взаимодействие всех механизмов, устройств и аппаратуры.
Применяемые для сборки-сварки поточные линии оснащаются обычно
следующими механизированными и автоматизированными устройствами:
1) автоматическими или ручными устройствами закладки деталей и съема
собранных сборочных единиц;
2) устройствами фиксации (подвижными столами, подвижными платформами
и т. д.);
3) конвейерами различного типа;
4) многоточечными сварочными машинами и сварочными роботами;
5) поворотными устройствами и кантователями для осуществления сварки в
удобном положении.
. Автоматическая сборочно-сварочная линия — это поточная линия, на
рабочих местах которой сборочные единицы сваривают с помощью
механизированного инструмента, оборудования и оснастки в порядке
следования операций технологического процесса
Функции обслуживающего персонала сводятся к наблюдению за работой
линии и ее наладке
11
Автоматическая линия для сварки балки. 12
3.Робототехнические комплексы
Применение в таких линиях роботов с возможностью их быстрого
перепрограммирования позволяет осуществлять сварку сборочных единиц в
труднодоступных местах с большой точностью, обеспечивать постоянство числа
сварных точек и большую механическую прочность сварки. Преимущество роботов
перед многоточечными сварочными машинами заключается в их универсальности и
возможности за счет переналадки и минимального изменения в элементах их
конструкций .
При сварке изделий сложной конфигурации эффективным является применение
робототехнических комплексов. Применение робота позволяет исключить влияние
«человеческого фактора», а, следовательно, получить продукцию с постоянно
высоким качеством. Робототехнические комплексы могут быть укомплектованы
различными вращателями и позиционерами, что позволяет выполнять сварку в
наиболее удобном положении, при этом перемещение робота синхронизируется с
движением вращателя для поддержания заданной скорости сварки и положения
горелки. Также робот может быть оснащен системой обнаружения стыка, которая
точно определяет положение стыка, и системой слежения по стыку, которая
определяет положение горелки относительно стыка во время сварки и корректирует
его при необходимости.
его при необходимости.
Робот применяемый при изготовлении автомобилей
III.Работа в группах – 30 минут
Студенты оценивают данные направления развития сварочного производства-
подготавливают рассказ о данном направлении и дают общую оценку данного
направления. Свои наработки участники готовят в виде презентаций
(электронные файлы )
IV.Выступления с изложением результатов анализа – 30 минут
Представители каждой группы рассказывают о данном направление и дают
общую оценку данного направления развития сварочного производства. На
выступление каждой группы – 8 минут. После выступления каждой группы
вопросы и обсуждения.
VПодведение итогов – 10 минут
Ведущий семинара подводит итог выступлениям представителей групп и
дискуссии.
Современные сварочные технологии дают возможность изменять коренным
образом стандартные технологические процессы и создавать совершенно
новые конструкции разного сварочного оборудования и перспективных видов
различных сварок.
Семинар 2. Семинар-Деловая игра –
моделирование общественных слушаний по стратегии развития города
ПЛАН
проведения семинара
Продолжительность семинара – 90 минут (1 занятие)
Цель семинара
Дать участникам семинара навыки организации общественного участия в
стратегическом планировании в российских муниципальных образованиях.
Задачи семинара
1.
Детально рассмотреть принципы общественного участия в стратегическом
планировании муниципального социально-экономического планирования,
представленные на лекции.
2.
Отработать с участниками технологии общественного участия в
стратегическом планировании муниципального социально-экономического
планирования.
Содержание семинара
Ведущий рассказывает о конкретном стратегическом плане, разработанной в
муниципальном образовании России – для малого города или сельского района.
2
Слушатели работают в группах (3-4 группы), представляющих различные
социальные группы (молодежь, пенсионеры, общественные организации,
бизнесмены и пр.) – готовят с позиций этих социальных групп:
Оценку представленного стратегического плана.
Предложения по его совершенствованию.
Раздаточные материалы
Краткое содержание стратегического плана конкретного муниципального
образования.
Примерный план проведения семинара
1.
Выступление ведущего семинара, объяснение задач, разбивка
слушателей на группы (3-4 группы), представление
анализируемого материала 20 минут.
Группам слушателей раздается текст - краткое содержание стратегического плана
конкретного муниципального образования.
2.
Работа в группах – 25 минут
Слушатели оценивают предложенный стратегический план. Свои оценки и
предложения участники готовят в виде презентаций (электронные файлы или
бумажные плакаты).
3.
Выступления с изложением результатов анализа – 40 минут
Представители каждой группы рассказывают о результатах проведенного анализа
На выступление каждой группы – 10-15 минут. После выступления каждой
группы краткие вопросы и обсуждения.
4.
Подведение итогов – 5 минут
Ведущий семинара подводит итог выступлениям представителей групп и
дискуссии.
Семинар 3. СВОТ-анализ как инструмент учета общественного мнения
в стратегическом планировании на местном уровне (части 1 и 2)
ПЛАН
проведения семинара
Продолжительность семинара – 180 минут (2 занятия)
Цель семинара
Дать участникам семинара навыки применения СВОТ-анализа как одной из
эффективных методик учета общественного мнения в стратегическом
планировании
Задачи семинара
1.
Объяснить участникам семинара методику проведения СВОТ-анализа в
ходе стратегического планирования социально-экономического развития
муниципального образования.
2.
Обеспечить самостоятельное проведение участниками семинара СВОТ-
анализа для нескольких муниципальных образований.
3.
Обсудить презентации работ участников семинара с разбором результатов
работы.
Содержание семинара
Ведущий представляет технологию СВОТ-анализа. Слушатели работают в 3-5
группах, проводят СВОТ-анализ для конкретных муниципальных образований,
представляют и обсуждают результаты работы. Предпочтительно рассматривать
муниципальные образования, в которых проживают участники (или большинство
участников).
Раздаточные материалы
Незаполненные формы СВОТ-анализа.
3
Примерный план проведения семинара
1.
Выступление ведущего семинара, объяснение метода работы,
разбивка на группы (от 3 до 5 групп) – 15 минут.
Группам слушателей раздаются формы СВОТ-анализа.
2.
Работа в группах – 75 минут
Слушатели определяют сильные, слабые стороны муниципального образования,
возможности и угрозы его развития. Данные сводятся в матрицу решений, в
которой формулируются предложения по решению имеющихся проблем.
3.
Выступления с изложением результатов анализа – 80 минут
Представители каждой группы рассказывают о результатах проведенного
анализа, а также представляет матрицу решений. Оценивается и обсуждается
возможность использования данного аналитического метода в практике
планирования социально-экономического развития муниципального
образования. На выступление каждой группы –10 минут. После выступления
каждой группы проводится обсуждение.
4.
Подведение итогов – 10 минут
Слушатели обсуждают выступления коллег в форме свободной дискуссии.
Ведущий семинара подводит итог выступлениям представителей групп и
дискуссии.