Классификация сварных соединений и швов.

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

 «Северо- Кавказский аграрно-технологический колледж»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Тема: «Классификация сварных соединений и швов»

      Разработала: Томаева Фатима Дзамболатовна

преподаватель                            

2025

ПМ01 Выполнение подготовительных, сборочных операций перед сваркой и контроль сварных соединений. По  дисциплине МДК01.03 Подготовительные и сборочные операции перед сваркой.

Тема урока: Классификация сварных соединений и швов

ЦЕЛЬ УРОКА: изучить классификацию основных видов сварных соединений и швов

ЗАДАЧИ УРОКА: 

Форма проведения урока: классический урок.

Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления знаний

Формируемые компетенции:

ПК 1.5. Выполнять сборку и подготовку элементов конструкции под сварку;

ПК 1.6 Проводить контроль подготовки и сборки элементов конструкции под сварку

ОК 1 Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

ОК 2 Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем;

ОК 4 Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач

Учебно-методическое обеспечение: Компьютер, таблица «Формы подготовки кромок», таблица «Сварные швы», плакат «Геометрия сварного шва», конспект, презентация «Сварные швы, их классификация», тестовое задание, эталон тестового задания, учебник.

Используемые методы обучения:

- словесный: объяснение, беседа

- наглядный: демонстрация презентации, сварочных образцов

- практический: работа с тестами, технологическими схемами, рабочей тетрадью, образцами
Используемые формы организации учебной деятельности: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Междисциплинарные связи:

ОУПп.07. Математика,

ОП.03 Основы материаловедения

ОП. 05 Допуски и технические измерения

МДК.01.01 Основы технологии сварки и сварочное оборудование

ОП. 01 Основы инженерной графики

 МДК.01.02 Технология производства сварных конструкций

МДК.01.04 Контроль качества сварных соединений

1.Организационный этап: (3 мин)

Приветствие. Проверка посещаемости.

Мотивация, целеполагание:

Постановка целей урока. Совместное целеполагание

Сообщает тему урока. Подводит к совместной постановке целей урока

2.Актуализация опорных знаний (6 мин)

Фронтальная беседа в форме: вопрос – ответ.

Объясняет цель фронтальной беседы.

Последовательно задает вопросы, комментирует ответы.

Дайте определение сварки.

Сварка — это процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

 Назовите цель подготовки кромок под сварку. Подготовка кромок металла под сварку делается с целью 

-обеспечения полного провара металла по всей его толщине:

 -получение качественного сварного шва

-означает полное удаление включений и дефектов до появления характерного металлического блеска.

Разделка кромок применяется при толщине деталей от 4-5 мм и выше для обеспечения лучшего провара. 

Опишите формы подготовки кромок под сварку.

Существует несколько форм подготовки кромок под сварку:

-V-образная разделка — применяется наиболее часто и универсальна, подходит для металлических заготовок толщиной от 3 до 26 мм.

-X-образная разделка — скосы делаются с обеих сторон, подходит для деталей с толщиной стенки от 12 до 60 мм.

-К-образная разделка — используется редко, кромки подготавливаются только на одной детали с обеих сторон.

-U-образная разделка — криволинейный скос, выполняется с использованием специального оборудования — кромкорезов.

a-угол разделки кромок

b- угол скоса кромок

с-притупление

в-зазор

Выполнение тестового задания.

        Предлагаю проверить знания, выполнив тестовое задание, играя в «крестики-нолики». В тестовом задании 5 вопросов, вам надо выбрать правильный ответ: да-это «крестик Х»; нет-это «нолик О».

ТЕСТ

Задание: выберите правильное утверждение да Х - или нет - О

1.     α -  угол скоса кромок  О

2.     β - угол разделки кромок  О

3.     с – притупление, 1-3мм  Х

4.     угол скоса кромок составляет: 30⁰-50⁰  Х

      5. 

   - это прямолинейный односторонний скос О

Форма ответа:

Ответ: знак (да Х - или нет - О),

3. Изучение нового материала (25 мин)

Ребята, перед нами некоторые сварные конструкции (демонстрирует технические рисунки). Все они выполнены ручной дуговой сваркой. Сварная конструкция собирается из узлов, каждый узел комплектуется из деталей. Как вы думаете, какой элемент технологической операции применяют при сварке узлов конструкций и всей конструкции в целом?  Преподаватель подводит к постановке цели урока: важным этапом сборки и сварки является порядок, выбор и последовательность выполнения сварных швов. Обратите внимание на данные изображения.       Таким образом, чтобы получить качественное сварное соединение, нужно правильно выбрать вид сварного шва и соблюдать технику и технологию выполнения сварных швов.   

       Как вы думаете, соблюдать технику и технологию выполнения сварных швов и правильно выбрать тип сварного шва просто или сложно?  Существует ли какая-то последовательность выбора вида сварных швов? (Обучающиеся высказывают своё мнение по данным вопросам) Молодцы, хорошо. Каждый из вас по-своему прав, но давайте окончательный вывод сделаем в конце нашего учебного занятия.

Сварным соединением называют участок конструкции, в котором отдельные ее элементы соединены с помощью сварки.

о форме сопряжения свариваемых элементов различают следующие типы сварных соединений: стыковые, тавровые, угловые, нахлесточные и торцовые 

В сварном соединении, выполненном сваркой плавлением, присутствуют следующие зоны: сварной шов, зона термического влияния и зона прилегающего основного материала, сохраняющего присущие ему свойства и структуру (рис. 3.1, а).

Сварное соединение, выпол-
ненное сваркой давлением, состоит из зоны сварного шва, зоны термического  влияния и зоны основного металла (рис. 3.1, б).

Рис. 3.1. Сварное соединение, выполненное сваркой плавлением (а ) и сваркой давлением (б): 1 — сварной шов; 2 — зона термического влияния; 3 — зона основного материала; 4 — зона механического влияния
Характеристика сварного шва, назначение сварки

Создавая новое или укрепляя действующее, человек всегда стремился соединить различные детали. Одним из уникальных способов соединения материалов является сварка. Современное машиностроение и в целом все направления производства не могут обойтись без сварных соединений. Их применяют как при изготовлении мелких конструкций, так и крупногабаритных. При помощи сварки соединяют две или более деталей в одну сварную конструкцию, что мы сегодня могли видеть в начале урока. При этом образуется прочный и надежный шов, который может прослужить длительное время, не разрушаясь и не вызывая повреждения детали, конструкции в целом.

Характеристика понятий: сварочная ванна, сварочный шов

   Кромки свариваемого изделия и присадочный металл расплавляются сварочной дугой, горящей между покрытым электродом и изделием. Сварной шов образуется за счет расплавления металла свариваемых кромок и плавления стержня сварочного электрода.

Кроме того, сварные соединения и швы могут быть использованы, как для стыка  металлических деталей из однородного типа стали, так и элементов, выполненных из различных сплавов. При таких сложных работах необходимо правильно подобрать технологию сварки, расходные материалы (электроды). Кроме того, сварщик должен владеть основными понятиями, такими как:

Сварочная ванна- металл свариваемого шва, находящийся при сварке в жидком состоянии. Сварной шов- участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла. 

Сварной шов — это след, образующийся после сварки и соединяющий детали в неразъемную конструкцию — сварочное соединение.

В сварном шве при сварке плавлением материал представляет собой сплав, образованный переплавленными основными и дополнительными (электродным и присадочным) материалами или только основными материалами. В зоне термического влияния основной материал не расплавляется, но на отдельных участках зоны под действием нагрева и охлаждения изменяются его свойства и структура.

Сварной шов — участок сварного соединения, образовавшийся в результате плавления и последующей кристаллизации расплавленного металла (при сварке плавлением) или в результате пластической деформации и последующей диффузии (при сварке давлением). Сварной шов является связующей частью соединяемых элементов, определяет геометрическую форму, сплошность, прочность и другие свойства металла непосредственно в месте сварки.

Сварные швы подразделяются:

- по форме поперечного сечения шва,

- по протяженности,

- по способу выполнения,

-по пространственному положению,

-по положению относительно действующего усилия;

-по форме подготовки кромок.

1.По форме поперечного сечения сварные швы подразделяют на стыковые, угловые и точечные (рис. 3.2). Стыковой шов — сварной шов стыкового соединения (рис. 3.2, а). Угловой шов — сварной шов углового, нахлесточного или таврового соединений (рис. 3.2, б). Точечный (прорезной) шов — сварной шов нахлесточного соединения, в котором связь между сваренными частями осуществляется сварными точками (рис. 3.2, в).

Рис. 3.2. Классификация сварных швов по форме поперечного сечения: а — стыковой; б — угловой; в — точечный (прорезной)

2. По протяженности сварные швы подразделяют на непрерывные и прерывистые. Непрерывный шов — сварной шов без промежутков по длине. Прерывистый шов — сварной шов с промежутками по длине. Стыковые сварные швы, как правило, выполняют непрерывными. Угловые и тавровые швы могут быть непрерывными и прерывистыми.

3. По способу выполнения сварка бывает: односторонняя и двусторонняя, а также однослойная и многослойная. Многослойный шов применяют при сварке изделий большой толщины, а также для уменьшения зоны термического влияния. Под слоем сварного шва (I…IV) понимают часть металла сварного шва, которая состоит из одного или нескольких валиков (1…5), располагающихся на одном уровне поперечного сечения шва (рис. 3.3). Валик — металл сварного шва, наплавленный за один проход. Под проходом при сварке подразумевается однократное перемещение в одном направлении источника тепла.

Рис. 3.3. Многослойный шов

4. По пространственному положению (с учетом международных стандартов) различают следующие сварные швы: горизонтальные и вертикальные (на вертикальной плоскости), потолочные и нижние (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Положение шва при сварке стыковых и тавровых соединений листов: а — горизонтальное; б — вертикальное; в — потолочное; г — нижнее

5. По положению относительно действующего усилия швы могут быть лобовыми, фланговыми, косыми и комбинированными (рис. 3.5). Лобовой шов расположен перпендикулярно усилию (рис. 3.5, а), фланговый — параллельно (рис. 3.5, б), косой — под углом (рис. 3.5, в). Эти определения относятся к угловым швам нахлесточных соединений.

Рис. 3.5. Расположение швов относительно действующего усилия: а — лобовой; б — фланговый; в — косой; г — комбинированный

6.Конструктивные элементы подготовки кромок изделия регламентируются ГОСТ 5264-80 ( для ручной дуговой сварки) и ГОСТ 8713-70 (для автоматической сварки под слоем флюса). Вид подготовки кромок зависит от толщины свариваемых деталей, способа сварки, а также технологических и конструктивных особенностей свариваемого изделия.

Геометрия сварного шва

Изучив виды, последовательность и классификацию сварных швов, необходимо  ознакомиться с геометрией сварного шва. Геометрическими показателями стыкового шва и углового шва являются:

Преподаватель предлагает обучающимся выполнить в рабочих тетрадях эскиз геометрии сварного шва  

4.  Закрепление изученного материала (8 мин)

      Ребята, мы с Вами изучили основные понятия сварного соединения и сварного  шва, последовательность выбора и классификацию сварных швов, а также геометрию сварного шва. Предлагаю выполнить тестовое задание, как результат закрепления новых знаний.

           В тестовом задании 7 вопросов, на каждый вопрос Вам необходимо выбрать один правильный ответ.    

ТЕСТ Задание: Выберите правильный ответ

 1. Стыковым швом называется:

а. сварной шов таврового соединения;

б. сварной шов стыкового соединения;

в.  сварной шов торцевого соединения.

2.      Угловым швом называется:

а. сварной шов таврового соединения;

б. сварной шов стыкового соединения;

в. сварной шов углового, таврового, нахлесточного соединений.

3.      Катет углового шва обозначается :

а. h;

б. S;

в. К.

4 Толщина сварного шва обозначается: 

а. h;

б. S;

в. К.

      5. Стрелка на рисунке указывает на шов:

б. вертикальный;

в. потолочный. 

7. Стрелка на рисунке указывает на шов:

а. вогнутый;

б. выпуклый;

            в. нормальный. 

 Форма ответа

           Закончилось время, отведённое на выполнение тестового задания, давайте подведём итоги нашего урока.        

5. Подведение итогов по уроку (3 мин)

           Итак, наш урок подходит к концу. Какие же проблемные вопросы мы ставили вначале урока и как мы сейчас ответим на них. Выбор вида  сварного шва зависит от вида сварного соединения и положения сварки. Качество сварных швов оценивается методами контроля, которые зависят от техники, технологии сварочного процесса, а также от квалификации сварщика. 

           Сегодня на уроке, овладев необходимой информацией, Вы получили представление о том, что такое шов, какая существует классификация сварных швов, чем геометрически характеризуется сварной шов, и как подобрать оптимальный вид шва для сварки различных металлических изделий.

           Оценивание знаний, выставление оценок за урок.

           Вы молодцы, мы сегодня хорошо поработали. В начале урока я видела в ваших глазах неуверенность и беспокойство, а в конце на ваших лицах появились уверенность и удовлетворение, следовательно, мы достигли положительных результатов. Я благодарю Вас за наш урок. 

  Домашнее задание: проработка конспекта урока

                                                                     КОНСПЕКТ УРОКА

Сварные швы, их классификация.  Геометрия сварного шва 

         Сварка - это процесс получения неразъемного соединения металлических частей путем их нагревания или пластическом деформированием  

Рис.1 Сварное соединение: 1- сварной шов; 2- зона сплавления; 3- зона термического

влияния; 4- основной металл

Таблица 1. Основные понятия

Классификация сварных швов

    Таблица 2. Классификация сварных швов

Основные геометрические параметры сварных швов

Литература

Основные источники:

1.Овчинников, В.В.  Ручная дуговая сварка(наплавка,резка) плавящимся покрытым электродом [Текст]: учебник  для нач. проф. образования / В.В.Овчинников - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2022. – 208 с.- ISBN 978-5-4468-5782 Текст:

непосредственный.

2.Овчинников, В.В.    Газовая  сварка (наплавка) металлов [Текст]: учебник  для нач. проф. образования / В.В.Овчинников - 2-е изд., стер. - М. : Издательский центр «Академия», 2018. – 256 с. .- ISBN 978-5-4468-5779.- Текст: непосредственный.

Дополнительные источники:

1.Овчинников, В.В.  Охрана труда при производстве сварочных работ [Текст]: учеб.пособие / В.В.Овчинников - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2017. – 64 с. – (Сварщик) - ISBN 978-5-4468-4150-9.- Текст: непосредственный.

2.Овчинников, В.В.  Контроль качества сварных соединений [Текст]: учебник/. - М.: Издательский центр «Академия», 2018. – 64 с. – (Сварщик) - ISBN: 978-5-4468-5780-7 Текст: непосредственный.

Электронный ресурс:

1. Техническая литература [Электронный ресурс]. – Режим доступа:       

http//www.svarka.net, свободный. – Загл. с экрана.