Физика в профессии сварщика

Министерство образования и науки Пермского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Горнозаводский политехнический техникум»

Творческий проект по физике Физика в моей профессиональной деятельности

Выполнил: Фомин Леонид, студент группы СП-114

Руководитель: Габдулхакова Ольга Павловна, преподаватель физи к и

Физика в профессии сварщика

Славные парни в брезентовых робах, Сила, богатство и гордость страны, Опыт и ум, мастерство высшей пробы, Сварщиков руки повсюду нужны.

Молекулярная физика Диффузия Температура

Сварка – процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании и расплавлении или пластическом деформировании

Молекулярная физика

Расплавленный дугой жидкий металл детали электрода или присадочного прутка смешивается образуя общую ванночку. При ее охлаждении металл затвердевает и укрепляются его металлические связи

Сварка плавлением

Сварка под флюсом

Лучевая сварка

Классификация видов сварки

Для сварки используют три вида энергии термическую, механическую, термомеханическую

Термическая

сварка

Физические процессы в сварочной

дуге

Электрон проводимость

Катодная область L k =10 4 -10 4 c м

Анодная область L ф a =L K

Электронная эмиссия- это момент отрыва электрода с его торца начинают отрываться электроны Рекомбинация- это процесс образования нейтральных атомов Ионизация- это процесс образования электронов и ионов

Положительный ион

Столб дуги Lcт

Длина дуги Lд=Lа+Lк+Lст

Нейтральный атом

Направление движения частиц при соударении

Физические процессы в сварочной ванне

Кристаллизация это процесс образования зёрен из расплавленного металла при переходе его из жидкого состояния в твёрдое.

Электрические, тепловые, механические и кристаллизация сварочной ванны

Поверхностное натяжение Смачивание капиллярность

Металл плавящегося электрода в виде капель переходит в сварочную ванну. Форма и размеры капель металла определяются силой тяжести и силой поверхностного натяжения.

На капиллярности основан способ определения качества сварного шва .

С ростом напряжения увеличивается размер капли, а количество капель уменьшается

С ростом силы тока размер капель уменьшается, но растет их количество

Статистическая вольт –амперная характеристика дуги

Устанавливает зависимость тока электрической дуги от напряжения в дуге

Проводники электрического тока Сопротивление

Гибкий медный кабель используют на напряжение до 220В, длина кабеля до 40м

Более длинный кабель ухудшает процесс сварки.

Электродинамика Электрический ток

Основным рабочим инструментом электросварщика является электродержатель, рукоятка которого покрыта электро и теплоизоляционными материалами.

Магнитное дутье

Отклонение дуги под действием электромагнитных сил магнитного поля

Магнитное дутьё вызывает непровары и ухудшение формирование швов

Магнитное поле Ферромагнетика Сила Ампера

Трансформатор Явление электромагнитной индукции

Сварочные трансформаторы – это специальные понижающие трансформаторы, обеспечивающие питание сварочной дуги и регулирование сварочного тока.

Деформации и напряжения при сварке

Деформация – это изменение формы и размера тела под действием приложенных к нему сил.

Неравномерное нагревание и охлаждение при сварке вызывают тепловые напряжения и деформации. Нагрев стали при сварке, резко снижает предел текучести, увеличивает удлинение, что вызывает необратимые пластические деформации и, как следствие, растягивающие и сжимающие напряжения в сварном соединении.

Сварка в космосе

Советский космонавт, ВАЛЕРИЙ НИКОЛАЕВИЧ КУБАСОВ

первым в мире провёл сварочные работы в космосе

Простейший способ применения вакуума состоит в том, что полость сварочной камеры скачивается до давления ~ 5. 103мм рт. ст., после чего камера заполняется аргоном под давлением 1 атм

Контроль качества сварного шва

}

Магнитная дефектоскопия

Ультразвуковая дефектоскопия

Рентгеновский контроль

Ультразвук. Рентгеновское излучение

Гамма излучение

Излучение направляется на шов, и фиксируется пленкой, фотобумагой. Дефекты не поглощают излучение, а на пленке это более темные участки

Для этого используют изотоп цезия – 137

Радиационный метод контроля сварного шва

Выводы

Знание физических законов в области электричества, тепловых явлений, молекулярной физики является основой для изучения работы сварочных устройств и приборов, технологических процессов при освоении профессии «Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)».

Сварщик - лучшая профессия

Все профессии важны,

Все профессии нужны,

А сварщика работа-

Всех нужней, и всех важней

И знания физики ей

необходимы

Спасибо за внимание