Opracowali: Adam Sajek Zbigniew Szefner

Transkrypt

1 Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: Urządzenia, automatyzacja i robotyzacja Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn Specjalność: Inżynieria Spawalnictwa Opracowali: Adam Sajek Zbigniew Szefner Zatwierdził: prof. Jerzy Nowacki Szczecin 2010

2 WSTĘP SPIS TREŚCI Przedmowa... 3 Wstęp... 3 Wskazówki metodyczne... 4 Bezpieczeństwo i higiena pracy w procesach spawalniczych... 5 Ćwiczenie nr 1 Automatyczne spawanie łukiem krytym pod topnikiem... 6 Ćwiczenie nr 2 Automatyzacja procesu spawania MAG

3 WSTĘP PRZEDMOWA Niniejszy skrypt przeznaczony jest dla studentów drugiego roku studiów Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie kierunku Mechanika i Budowa Maszyn specjalności Inżynieria Spawalnictwa. Skrypt stanowi pomoc dydaktyczną do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Komputerowe Wspomaganie Prac Spawalniczych. Zajęcia laboratoryjne, poprzez praktyczne zilustrowanie podstawowych zagadnień urządzeń, automatyzacji i robotyzacji w spawalnictwie, mają na celu: 1. Zapoznanie studentów z możliwościami urządzeń spawalniczych. 2. Zapoznanie studentów z zagadnieniami automatyzacji i robotyzacji procesów spawalniczych 3. Opanowanie podstawowej terminologii spawalniczej. 4. Opanowanie w stopniu podstawowym prezentowanych w trakcie zajęć procesów spawalniczych. Autorzy wyrażają nadzieję, że niniejszy skrypt będzie pomocny w przygotowaniu się do poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych, ich prawidłowym wykonaniu i przez to przyczyni się do wypełnienia przedstawionego celu. WSTĘP Skrypt składa się z czterech zasadniczych części: wskazówek metodycznych, zestawu tematycznych instrukcji ćwiczeń laboratoryjnych, wytycznych do sporządzenia sprawozdania oraz materiałów pomocniczych w postaci załączników. Każda instrukcja posiada jednolity układ, zawierający następujące dane: 1. Cel ćwiczenia. 2. Przygotowanie do ćwiczenia. 3. Przebieg ćwiczenia. 4. Zagadnienia do samodzielnego opracowania 5. Uwagi do sprawozdania 6. Literatura. Niniejszy skrypt nie zawiera wiadomości podstawowych z zakresu tematyki ćwiczeń laboratoryjnych

4 WSTĘP WSKAZÓWKI METODYCZNE Ćwiczenia laboratoryjne ze spawalnictwa wyróżniają się w sposób szczególny tym, że organizacja ćwiczeń stanowi kompromis pomiędzy wymaganiami procesu dydaktycznego, a warunkami i przepisami bezpieczeństwa pracy w procesach spawalniczych. Osiągnięcie celu zajęć dydaktycznych wymaga ich realizacji na rzeczywistych, przemysłowych stanowiskach spawalniczych. Praca na takich stanowiskach, ze względu na szczególne zagrożenia dla życia i zdrowia człowieka uwarunkowana jest szeregiem przepisów BHP. Wspomniany kompromis polega na takiej realizacji zajęć dydaktycznych, które z jednej strony spełniają wymagania BHP dotyczące spawalni i szkolenia zawodowego spawaczy, a z drugiej wymagania wynikające z programu nauczania przedmiotu "Spawalnictwo" w szkole wyższej. Ogół przedsięwziętych środków, które zawiera niniejszy skrypt oraz REGULAMIN ZAJĘĆ LABORATORYJNYCH ZE SPAWALNICTWA, każdorazowo wywieszany na tablicy informacyjnej Zakładu Spawalnictwa, pozwala na bezpieczną realizację ćwiczeń laboratoryjnych, pod warunkiem przestrzegania przez studenta zasad bezpieczeństwa i higieny pracy podczas zajęć. Ćwiczenia laboratoryjne prowadzone są w oparciu o "Regulamin zajęć laboratoryjnych ze spawalnictwa", który ustalają studenci z Kierownikiem Zakładu Spawalnictwa na początku każdego semestru, zgodnie z zapisem "Regulaminu studiów Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie", który głosi, że... "Zasady zaliczenia danego zajęcia ustala ze studentami prowadzący te zajęcia na początku semestru. Ustalenia te obowiązują obie umawiające się strony"... Do ćwiczenia student przygotowuje się na podstawie zamieszczonych w niniejszym skrypcie instrukcji, korzystając z zalecanej literatury. Literatura uzupełniająca wykorzystywana jest przy wykonywaniu ćwiczenia (normy), sporządzaniu sprawozdania z ćwiczeń oraz pogłębieniu wiedzy. Zaleca się również do korzystania z "Poradnika Inżyniera. Spawalnictwo." Przygotowanie się do ćwiczenia polega na zapoznaniu się z materiałem literaturowym w zakresie wyznaczonym przez temat i cel ćwiczenia. Dla udogodnienia, każda instrukcja zawiera pakiet zagadnień, które student powinien obowiązkowo opanować, aby zostać dopuszczony do wykonania ćwiczenia. Student powinien zwrócić szczególną uwagę na pojęcia nowe, wynikające z terminologii spawalniczej, oraz te zagadnienia, które pojawiają się w instrukcji, a są mu niezrozumiałe np. zasada działania transformatora. Braki w przygotowaniu nie pozwalają na czynne uczestniczenie w przebiegu ćwiczenia i są przyczyną błędów w notatkach, a w konsekwencji, błędnej analizy przebiegu i wniosków z ćwiczenia. Prawidłowe wykonanie notatek z ćwiczenia (sprawozdanie wykonuje się po zajęciach) wymaga wcześniejszego zapoznania się z "Wytycznymi do sporządzania sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych ze spawalnictwa". Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia sporządza każdy student indywidualnie według zamieszczonych w niniejszym skrypcie "Wytycznych do sporządzenia sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych ze spawalnictwa"

5 WSTĘP BEZPIECZEŃSTWO I HIGIENA PRACY W PROCESACH SPAWALNICZYCH Ze względu na zagrożenia występujące podczas wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych ze Spawalnictwa szczególnego znaczenia nabiera znajomość i przestrzeganie przepisów "BHP podczas prac spawalniczych". Znajomość przepisów BHP i odpowiedniego zachowania się podczas ćwiczeń laboratoryjnych ze spawalnictwa obowiązuje studenta zawsze i w każdym przypadku. Nieprzestrzeganie zasad BHP podczas zajęć traktowane jest jako niezdyscyplinowanie w czasie trwania ćwiczeń i podlega rygorom regulaminowym. Z tego względu każdy student przed przystąpieniem do ćwiczenia przechodzi podstawowe przeszkolenie w zakresie BHP i podpisuje własnoręcznie oświadczenie na formularzu zakładowym i "Karcie ćwiczeń laboratoryjnych" następującej treści "Oświadczam, że zostałem pouczony o zasadach bezpieczeństwa i higieny pracy w procesach spawalniczych w zakresie ujętym w książce Kłosowska D.,Kłosowski S., "Bezpieczeństwo i higiena pracy w procesach spawalniczych." Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1977". Zasady te obejmują: zagrożenia przy spawaniu elektrycznym łukowym; zagrożenia przy spawaniu i cięciu gazowym; porażenie prądem elektrycznym; warunki użytkowania butli z gazami spawalniczymi; wybuchowość acetylenu; ochronę osobistą spawacza podczas spawania ręcznego łukowego oraz spawania i cięcia gazowego; wymagania dotyczące spawalnia i stanowisk spawalniczych

6 Automatyczne spawanie łukiem krytym pod topnikiem Ćwiczenie nr 1 AUTOMATYCZNE SPAWANIE ŁUKIEM KRYTYM POD TOPNIKIEM 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest: zapoznanie się ze stanowiskiem do spawania łukiem krytym pod topnikiem; wykonanie przykładowego złącza. 2. Przygotowanie do ćwiczenia Do ćwiczenia należy opanować następujące zagadnienia: źródła prądu spawania; technologia spawania łukiem krytym; technologia przygotowania złącza; dokumentacja procesów spawalniczych WPS; niezgodności spawalnicze. 3. Przebieg ćwiczenia Ćwiczenie składa się z następujących etapów: określenie parametrów złącza i sporządzenie instrukcji spawania WPS; przygotowanie złącza zgodnie z instrukcją ustawienie automatu spawalniczego; spawanie złącza; ocena poprawności wykonania złącza 4. Zagadnienia do samodzielnego opracowania Wykonać co najmniej dwa różne warianty złączy aby zaobserwować wpływ geometrii rowka i parametrów spawania na kształt i poprawność wykonania złącza. 5. Uwagi do sprawozdania W sprawozdaniu podać: temat, numer ćwiczenia i datę; imię, nazwisko i grupę osoby wykonującej sprawozdanie; opis stanowiska i procedury wykonania złącza; opis uzyskanych technologii; dokumentację fotograficzną uzyskanych złączy; wyczerpujące wnioski. Wnioski powinny zawierać: subiektywną ocenę procesu spawania; uwagi dotyczące uzyskanych technologii spawania

7 6. Protokoły ćwiczenia INSTRUKCJA TECHNOLOGICZNA SPAWANIA WPS NR: WELDING PROCEDURE SPECIFICATION WPS NO: WPQR NR: WPQR NO: Dane technologii należy umieścić w następującym protokole: INSTRUKCJA TECHNOLOGICZNA SPAWANIA WPS NR: WELDING PROCEDURE SPECIFICATION WPS NO: WPQR NR: WPQR NO: Instrukcja technologiczna 1 spawania: Welding procedure specification: 2 Wytwórca: Manufacturer: Sposób przygotowania i czyszczenia: Edge preparation and clearing: Specyfikacja materiału podstawowego: Parent material specification: Grubość materiału podstawowego [mm]: Parent material thickness [mm]: Średnica zewnętrzna rury [mm]: Outside diameter of pipe [mm]: 13 Rysunek złącza: Sketch of joint: Imię i nazwisko spawacza: Welder s data: Data spawania: Welding date: Metoda spawania: Welding method: Rodzaj spoiny: Type of joint: Złącze próbne/pozycja spawania: Test joint/welding position: Prąd spawania: Welding current: Kolejność spawania: Welding sequence: Strona/Page: 7 Stron/Pages: 10 Strona/Page: Stron/Pages: t [mm] a [mm] p [mm] [ ] Szczegóły dotyczące spawania: Details of welding: Wymiar spoiwa Natężenie prądu Napięcie łuku Ścieg [mm] Layer [A] [V] Dimension of filler Current Voltage material Rodzaj spoiwa, oznaczenie wytwórcy: Type of filler material, manufacturer: Specjalne zalecenia suszenia: Special recommendation of drying: Gaz osłonowy/topnik: Shielding gas/backing/flux: 26 Natężenie przepływu gazu osłonowego [l/min]: Shielding gas flow rate [l/min]: Gaz formujący: Backing: Natężenie przepływu gazu formującego [l/min]: Backing gas flow rate [l/min]: Rodzaj elektrody wolframowej/średnica [mm]: Type of tungsten electrode/diameter [mm]: Żłobienie (szlifowanie grani) Gouging (root grinding): Rodzaj prądu Biegunowość Type of current Polarity Prąd stały Biegunowość dodatnia DC + D.C.R.P. Temperatura podgrzania wstępnego: Preheating temperature: Temperatura międzyściegowa: Interpass temperature: Metoda obróbki cieplnej po spawaniu, temperatura, czas: Postweld heat treatment method, temperature, time: Szybkość grzania i chłodzenia: Heating and cooling time: Informacje dodatkowe: Additional informations: Data, nazwisko i podpis opracowującego technologię: Date, name and signature person working out technology: Data, nazwisko i podpis zatwierdzającego technologię: Date, name and signature person accepting technology: Prędkość przesuwu [cm/min] Welding speed Energia liniowa [kj/cm] Heat input ºC ºC

8 INSTRUKCJA TECHNOLOGICZNA SPAWANIA WPS NR: WELDING PROCEDURE SPECIFICATION WPS NO: WPQR NR: WPQR NO: Strona/P 8 Stron/Pa Literatura 1. Tasak E., Spawalność stali, FOTOBIT, Kraków, Klimpel A., Technologia spawania i cięcia metali, WPŚ, Gliwice

9 Automatyzacja procesu spawania MAG Ćwiczenie nr 2 AUTOMATYZACJA PROCESU SPAWANIA MAG 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest: zapoznanie się z możliwościami automatyzacji metody MAG; wykonanie przykładowego złącza. 2. Przygotowanie do ćwiczenia Do ćwiczenia należy opanować następujące zagadnienia: źródła prądu spawania; technologia spawania MAG; technologia przygotowania złącza; dokumentacja procesów spawalniczych WPS; niezgodności spawalnicze. 3. Przebieg ćwiczenia Ćwiczenie składa się z następujących etapów: określenie parametrów złącza i sporządzenie instrukcji spawania WPS; przygotowanie złącza zgodnie z instrukcją zapoznanie się z traktorem spawalniczym; wykonanie stanowiska spawalniczego; spawanie złącza; ocena poprawności wykonania złącza 4. Zagadnienia do samodzielnego opracowania Wykonać co najmniej dwa różne warianty złączy aby zaobserwować wpływ geometrii rowka i parametrów spawania na kształt i poprawność wykonania złącza. 5. Uwagi do sprawozdania W sprawozdaniu podać: temat, numer ćwiczenia i datę; imię, nazwisko i grupę osoby wykonującej sprawozdanie; opis stanowiska i procedury wykonania złącza; opis uzyskanych technologii; dokumentację fotograficzną uzyskanych złączy; wyczerpujące wnioski. Wnioski powinny zawierać: subiektywną ocenę procesu spawania; uwagi dotyczące uzyskanych technologii spawania. 6. Literatura 1. Tasak E., Spawalność stali, FOTOBIT, Kraków, Klimpel A., Technologia spawania i cięcia metali, WPŚ, Gliwice

10 Szczecin (data:r.m.d) WZÓR strony tytułowej SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH ZE SPAWALNICTWA ĆWICZENIE NR: (wg tematyki ćwiczeń laboratoryjnych) TEMAT: (wg tematyki ćwiczeń laboratoryjnych) WYDZIAŁ: GRUPA DZIEKAŃSKA: ZESPÓŁ: Nazwisko i Imię