Исследовательский проект по физике &quot;Возможности сварки для развития народного хозяйства&quot;

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

саратовской области

«БАЛАШОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ЛИЦЕЙ»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

по общеобразовательному предмету:

физика

Возможности сварки для развития народного хозяйства

Выполнили:

Обучающиеся 2 курса, группа № 22

профессия: Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))

Путнов Илья Викторович

Карташов Сергей Александрович

Шишкин Денис Валерьевич

Руководитель:

Преподаватель_______________/Гулевская Е.В./ « » 2023 г.

Балашов, 2023

Содержание

Введение……………………………………………………………………

3

1 Теоретический аспект

1.1 Возможности сварки для развития народного хозяйства……………

5

2 Практическая часть

2.1 Работа сварщиком в городе Балашове. ООО «Балтекс»………….

13

Заключение…………………………………………………………………

18

Список использованной литературы……………………………………..

19

Введение

Актуальность темы исследования. Человек всегда стремился соединить различные детали, создавая новое или укрепляя действующее. Одним из уникальных способов соединения материалов является сварка. От качества соединений зависел успех дела и технический прогресс.

Сварка с начала своего зарождения всегда носила ярко выраженный прогрессивный характер. За небольшой отрезок времени с момента изобретения соединения металлов электродуговым способом сварка от ремонтной и восстановительной технологии стала незаменимым массовым технологическим процессом соединения материалов во всех ведущих отраслях промышленности и строительства.

Сварочные технологии применяются в подводной и космической сварке. Диапазон сварочных работ становится все шире: от сварки сталей до сварки чугуна, от цветных металлов и их сплавов до сварки полимерных и иных неметаллических материалов.

Сварка используется для создания надежных неразъемных соединений различных элементов, конструкций и сооружений. Сварка нужна производству, строительным и ремонтным организациям. Сегодня сварка находит также широкое применение в бытовой технике и жилищно-коммунальном хозяйстве [2]. Возможности сварки - очень огромны, за сваркой – будущее народного хозяйства. Для того чтобы показать возможности сварки в народном хозяйстве, мы проводим свою исследовательскую работу.

Цель исследования: Показать возможности сварки для развития народного хозяйства

Задачи:

· Охарактеризовать сварку как технологический процесс

· Рассмотреть уровень процесса сварки на современном этапе

· Показать возможности сварки для создания произведений искусства

· Рассмотреть перспективы развития сварки

Гипотеза: возможности сварки для развития народного хозяйства огромны

Объект исследования: сварка

Предмет исследования: возможности сварки

Метод исследования: теоретический, сопоставление и анализ.

Практическая значимость исследовательской работы в том, что собранный материал можно использовать на уроках в рамках недели по специальности, при проведении классных часов, внеклассных мероприятий. надеемся, что данная работа расширит кругозор моих сверстников и будет интересна и полезна всем, кто интересуется и хочет связать своё будущее со сваркой.

1 Теоретическая часть

1.1 Возможности сварки для развития народного хозяйства

Сварка – это процесс получения неразъемного соединения посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании, пластическом деформировании или совместным действием того и другого. Применение сварки позволяет:

· Экономия металла на 10-30%;

· Уменьшение трудоемкости;

· Удешевление оборудования;

· Возможность механизации сварочного процесса;

· Возможность наплавки;

· Уменьшение производственного шума.

Сварщикам приходится работать и в помещении и на улице. Работа на улице очень трудная (зимой холодно, летом пекло). В цеху можно сидя за столом варить небольшие детали, а можно варить конструкцию, по которой нужно лазить. Но если работа нравится, то понятие легко, трудно-относительно. Мы довольно долгое время наблюдаем за сваркой нам это в удовольствие. Перед тобой два куска металла, и вот получил один целый. Главное любить свою работу и иметь желание научится держать держак или горелку в руках [1,4]. Это не значит что ты уже ас, есть много всего чего надо знать и если нет опыта и рядом опытного человека, который может подсказать то хотя бы иметь под рукой научную литературу или учится, если конечно есть желание начинать серьезно работать.

Проведение сварочных работ остается самым доступным и недорогим видом работы с металлическими конструкциями. При этом, к специалисту-сварщику предъявляются многие требования. Это и высокий уровень квалификации, и допуски для различных видов работ, и знание норм противопожарной безопасности. Больше, наверное, требуется только от самих пожарников. Тем не менее, квалифицированный сварщик – это один их важнейших специалистов. Сварщики проходят периодическую практику для подтверждения своей квалификации и постоянно повышают свой уровень знаний. Ведь не каждый, кто умеет сваривать две арматурины, может называться сварщиком. Сварка – это творчество, и, по большому счету, произведение искусства, которое требует повышенной ответственности, концентрации и четкого знания своего дела. Высокопрофессиональный сварщик поможет решить любую проблему с металлоконструкциями и трубопроводами. С помощью сварки осуществляются сравнительно простые работы: установка металлических заборов, калиток, ворот, оконных решеток, балконных и лестничных ограждений, резку ненужных металлических сооружений. К сложным работам относится работа с различного рода трубопроводами, особенно с магистральными газовыми или трубопроводами, работающими под высоким давлением, ферм, балок, листовых конструкций, колонн, деталей машин.

Невероятно огромный спектр услуг позволит решить вопросы со сваркой канализационных труб, арматуры, демонтаж труб, креплений и систем. В разнообразии видов работ можно проявить себя как творческая личность.

Во время сварки сварщик подвергается опасным факторам таким как: поражение электрическим током, поражение органов зрения, отравление вредными газами, получение ожогов, получение ушибов. Соблюдая требования охраны труда и охраны окружающей среды всего этого можно избежать [3,7]. Электросварка - вредна для зрения в первую очередь. Хотя на самом деле - наука не стоит на месте. Газосварка черных металлов особо не вредна, цветных, например цинка - очень, из-за паров последнего, но тут вопрос по большей части условий работы. Преодолевать опасности – это удел мужчин, так что, выполняя сварку, чувствуешь себя настоящим мужчиной.

В России сварочное производство начало свое развитие в послевоенные годы в период восстановления разрушенного войной хозяйства. Особенно эффективно было применение сварки при освоении новых отраслей машиностроения, нефтехимии, энергетики. Тогда же начали создаваться добровольные общества специалистов по сварке.

Российское сварочное профессиональное сообщество (РСПС) (англ. Russian welding professional community (RWPC)) — общественная организация, основанная на добровольном некоммерческом объединении специалистов в области сварки и родственных процессов в Российской Федерации[1].

Сообщество состоит из специалистов по сварке, пайке, термической обработке и резке, специалистов в областях разрушающего и неразрушающего контроля.

Основная деятельность РСПС связана с разработкой нормативной документации и образовательных программ на федеральном уровне, гармонизацией стандартов РФ с международными стандартам, а также решением технологических проблем на производстве в области сварки и родственных процессов в РФ.

В состав Организации входят главные сварщики, начальники лабораторий, главные инженеры, руководители крупных промышленных предприятий РФ, а также представители организаций производителей и поставщиков оборудования для сварки, сварочных материалов, средств индивидуальной защиты, вспомогательного оборудования и пр.

Сообщество использует различные способы общения, включая вебинары, конференции, блоги и форумы, которые позволяют эффективно решать поставленные задачи [8].

Руководство деятельностью Организации осуществляется Президиумом РСПС.

Развитие дуговой сварки. Дуговая сварка - один из видов сварки плавлением, при которой местное плавление свариваемых частей осуществляется электрической дугой

Электрическая дуга и ее свойства впервые в мировой литературе описаны автором опытов с электрической батареей, профессором, а затем академиком Санкт-Петербургской Медико-хирургической академии Василием Владимировичем Петровым (1761 - 1834 г в труде "Известие о гальванивольтовских опытах", С.-Петербург, 1803 года.

Долгое время дуга Петрова нигде не применялась из-за отсутствия практически пригодных источников электрического тока. Позднее, в 1849 году впервые в России (и в мире) дуга была применена на башне Адмиралтейства, осветив петербургские улицы. С этого же времени она стала использоваться и для плавильных работ [5,6]. Важные исследования по изысканию и разработке источников сварочного тока и технологии дуговой сварки разнообразных металлов принадлежат нашим соотечественникам Н. Н. Бенардосу и Н. Г. Славянову, внесшим большой вклад в развитие мировой науки и техники по сварке.

Николай Николаевич Бенардос (1842 - 1905) автор многих изобретений в различных отраслях техники, в 1882 г. применил дугу для сварки, а в 1885 г. взял патент под названием "Способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока". Сохранившиеся в архиве Н. Н. Бенардоса описания, чертежи и рисунки указывают на то, что по существу все виды дуговой сварки, применяющиеся ныне, предложены им: сварка угольным и металлическим электродами, в том числе и с применением флюса, сварка косвенно действующей дугой, горящей между двумя электродами, сварка в защитном газе. Им предложены также магнитное управление дугой и автоматы для сварки угольным и металлическим электродами.

Инженер Николай Гаврилович Славянов (1854 - 1897) в 1891 г. получил два патента под названиями "Способ и аппараты для электрической отливки металлов" и "Способ электрического уплотнения металлических отливок". Впервые в мире Н. Г. Славянов спроектировал и изготовил сварочный генератор постоянного тока. На Пермском заводе он организовал крупный по тому времени электросварочный цех, в котором с 1891 по 1894 г. лично им и под его руководством было отремонтировано сваркой 1631 изделие общей массой 250 т; при этом было израсходовано 11 т стальных электродов. Н. Г. Славянов в своей практике применял дуговые автоматы (электроплавильники) собственной конструкции, Н. Г. Славяновым опубликовано несколько научных работ по сварке.

21 января 2014 года состоялось важное событие для людей, занятых в сварочном производстве – создана Общероссийская общественная организация «Российское сварочное профессиональное сообщество» (РСПС).

Учредителями организации стали более 400 специалистов сварочного производства со всей России. В учредительном съезде РСПС участвовали делегаты-представители 61 субъекта Российской Федерации. Съезд утвердил Устав и избрал Президиум РСПС в количестве 15 человек.

На заседании Президиума РСПС были избраны Председатель и Сопредседатель.

Российское сварочное профессиональное сообщество (РСПС) (англ. Russian welding professional community (RWPC)) — общественная организация, основанная на добровольном некоммерческом объединении специалистов в области сварки и родственных процессов в Российской Федерации[1].

Сообщество состоит из специалистов по сварке, пайке, термической обработке и резке, специалистов в областях разрушающего и неразрушающего контроля.

Основная деятельность РСПС связана с разработкой нормативной документации и образовательных программ на федеральном уровне, гармонизацией стандартов РФ с международными стандартам, а также решением технологических проблем на производстве в области сварки и родственных процессов в РФ [10].

В состав Организации входят главные сварщики, начальники лабораторий, главные инженеры, руководители крупных промышленных предприятий РФ, а также представители организаций производителей и поставщиков оборудования для сварки, сварочных материалов, средств индивидуальной защиты, вспомогательного оборудования и пр.

Руководство деятельностью Организации осуществляется Президиумом РСПС.

Лазерная сварка. Наиболее надежным и прогрессивным способом получения неразъемных соединений разных изделий является лазерная сварка благодаря этой технологии можно не только достичь большой точности и аккуратности, но и соединить материалы, имеющие большую температуру плавления или высокую тепловодность. Короткий, управляемый период плавления и малое количество расплава дают возможность производить сварку даже таких деталей, для которых обычные методы совсем не годятся.

Лазерная сварка отличается тем, что лазерный луч позволяет обеспечить высокую концентрацию энергии в точке, диаметр которой не превышает нескольких микрометров. Уровень мощности достигает 10^8 Вт/см 2, что намного больше, чем дает, к примеру, дуга. По концентрации энергии лазерная сварка может сравниться разве что с электронным лучом (его мощность составляет около 10^6 Вт/см 2). Но если последний можно использовать лишь в вакуумной камере, то лазерная сварка может производиться в среде с каким-либо защитным газом (СО2, Не, Ar) или просто на воздухе. Что касается управления, то оно осуществляется с помощью оптической системы. Лазерная сварка производится в довольно широком интервале режимов, и это обеспечивает высокопроизводительный процесс соединения всевозможных материалов, толщина которых начинается от нескольких микрометров и доходит до нескольких десятков миллиметров. Несмотря на то, что этот процесс весьма сложен и пока что нет универсальной теоретической модели, которая смогла бы его описать во всей полноте, его широко применяют на практике, и на то есть веские причины [9].

Чем хороша лазерная сварка металлов?

Лазерная сварка получила распространение в промышленности, чему способствовали ее положительные качества. Выделю основные :

· Для сварки не требуется механическая обработка металла;

· После проведения процесса не нужны дополнительные правки;

· Технология обладает высокой точностью, так что можно качественно соединять тонкие и детали со сложным фигурным швом;

· В сравнение с другими методами соединения этот обладает высокой экологической безопасностью;

· Метод обладает высокой производительностью;

· Скорость сварки намного выше, чем у других вариантов;

· Место соединения является достаточно тонким, поэтому, близлежащие к нему области основного металла минимально подвергаются тепловому воздействию.

Сварка лазером относится к узкоспециализированным процессам. Ее технология является очень сложной, так как нужно знать множество нюансов самой техники. Дороговизна аппаратов делает ее трудно доступной для многих сфер, кроме тех, где она действительно востребована.

Сначала железо ценили дороже золота, так как использовали только метеоритное железо, которое встречалось слишком редко. Оно шло главным образом на изготовление украшений. Его дарили победителям военно-спортивных соревнований. Первые способы выделения железа из руд были примитивны и трудоёмки, поэтому железа едва хватало на оружие и орудия труда.

В настоящее время большая часть железа используется для производства легированных и углеродистых сталей, его сплавы имеют широкое применение в народном хозяйстве страны. Этот металл является одним из фундаментов цивилизации. На основе железа изготовляется не менее 90 % всех конструкционных материалов. Железо сегодня – это автомобили, тракторы и крыши зданий, кружева мостов, это гидроэлектростанции, опоры линий электропередач, станки, ножи, гвозди, иголки и детские коляски. В основном железо применяют в виде различных сплавов: ферросплавов, стали, чугуна. Из чугуна изготовляют: станины машин, крышки на водостоке, всевозможные ограды, дверцы и другие детали к печам, посуду.

Невозможно перечислить все предметы, на изготовление которых идёт этот металл. Чем объясняется такое широкое использование его? Наверное, тем, что его относительно много на земле и добыча руд, выделение из них железа, а также его обработка в настоящее время не так сложны, как получение и обработка других металлов .

Чистое железо так мягко, что не годится на изготовление каких–либо конструкционных материалов, но оно все же находит некоторое применение.

2 Практическая часть

2.1 Работа сварщиком в городе Балашове. ООО «Балтекс»

Мы задались целью узнать, где в Балашове работают сварщики?

Балашовский комбинат плащевых тканей, а с 1993 г. – ОАО «Балашовский текстиль», было основано в 1968 году для удовлетворения стремительно растущих потребностей национальной экономики в синтетических тканях. С момента выхода на плановую мощность предприятие было одним из ведущих производителей ткани из полиамидных и полиэфирных нитей в стране.

Оборудование, установленное на предприятии позволяет изготавливать ткани с большим выбором набивных рисунков, а возможности в цветовой гамме практически неограниченны. Для ремонта оборудования часто необходимо выполнять сварочные работы.

2.2 Прохождение производственной практики в ООО «Балтекс»

В период с 16 декабря по 28 января 2023 -2024 гг. мы будем проходить производственную практику на базе ООО «Балтекс».

Техническая оснащенность ООО «Балтекс» находится на хорошем уровне, рабочие места в хорошем состоянии.

Целью производственной практики по специальности 15.01.15 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)) являлось ознакомление с будущей специальностью, закрепление и углубление знаний, полученных в процессе теоретического обучения, приобретение необходимых умений, навыков и опыта практической работы по специальности.

Основными задачами прохождения практики будет:

· закрепление и совершенствование приобретенных в процессе обучения профессиональных умений по изучаемой профессии;

· углубление первоначального практического опыта;

· развитие общих и профессиональных компетенций;

· освоение современных производственных процессов;

· адаптация к конкретным условиям деятельности.

Производственная практика в ООО «Балтекс» откроет возможность познать все стороны профессиональной деятельности и значительно расширить наши представления об организации сварочного процесса, его основах.

От качественного изготовления деталей во многом зависит качество сборки и сварки различных изделий. Поступающий на предприятие металлопрокат сортируют по видам, толщине, химическому составу и механическим свойствам.

В ходе прохождения практики мы будем осуществлять свою деятельность в качестве студенов - практикантов. Несмотря на то, что нам придется проделать большую работу при подготовке борудования для работы, эта деятельность принесет нам большое моральное удовлетворение, и, конечно же, впечатления от проделанной работы (Приложение 2 – Рис. 7,8).

В процессе сварочных работ совершенствуются навыки, появятся представления о способах организации производственной деятельности, сформируется интерес к рабочему процессу, созданию положительной мотивации на дальнейшее обучение данной профессии.

Очень важным фактором, способствующим нашим успехам, будет доброжелательное отношение коллектива.

На практике мы будем заниматься подготовкой металлов к сварке. Разметкой при помощи линейки, резкой профильных металлов с размером 20 миллиметров, очисткой щёткой и их опиливанием. В основном будет ознакомление с сварочным инвертором, его правилами обслуживания, проверкой и регулированием силы сварочного тока. Мы будем варить простые детали угловыми, тавровыми, нахлёстанными и стыковыми соединениями во всех пространственных положениях, кроме потолочного. Также на практике мы будем заниматься сваркой железных труб.

Предприятия в г. Балашове, где работают сварщики:

1

AО «Балашовский комбинат хлебопродуктов»

412300 Саратовская область

г.Балашов, ул. К Маркса, д.48

Генеральный директор

Меринов Михаил Сергеевич

4-08-04; 4-13-11; факс 4-05-08

2

ООО «Балашовский сахарный комбинат»

412324 Саратовская об. Балашовский р-н, р.п.Пинеровка

ул.Заводская д.1

Генеральный директор

Чернышев Андрей Николаевич

6-12-02; 6-12-00,

факс 6-12-01

6-12-03

3

ООО «МакПром»

г.Балашов,

ул. Пригородная, 10

Директор по развитию

Кудряшов Александр Владимирович

2-52-25, 2-55-09

4

ОАО «Мельница №11»

412300 Саратовская об.

г Балашов, ул. Пушкина, 28

Исполнительный директор

Дозинов Дмитрий Владимирович

4-23-93; факс 4-31-79

5

ООО «Балтекс»

Саратовская область

г. Балашов,

ул. Энтузиастов, д.1

Ген.директор

Абраменков Василий Сергеевич

тел факс 2-30-80

6

ООО «ЖБК-8»

412300 Саратовская обл.

г.Балашов, Саратовское ш., д.1Б

Директор Петраков Михаил Павлович

6-35-33 ген.директор

6-35-36 бухгалтерия

6-35-32 ПТО, 6-35-31 отдел сбыта

7

ОАО «Балашовслюда»

412300 Саратовская обл.

г.Балашов, ул.К.Маркса д.26

Генеральный директор

Костикова Марина Александровна

4-47-11; факс 4-32-35, 6-09-02

8

АО «Рембаза»

Саратовская обл.

г.Балашов, ул. Титова д.40

Директор по производству

Лахтин Владимир Николаевич

5-15-43; факс 5-01-61

9

ОАО «Балашовская хлебная база»

412310 Саратовская обл.

г.Балашов, ул. Спортивная д. 26

Генеральный директор

Жилин Дмитрий Владимирович

5-08-42, факс 5-19-02; 5-90-04

10

Балашовский филиал АО «Элеваторхолдинг»

412309 Саратовская обл.

г.Балашов, ул.Советская д. 120

Директор филиала

Недобежкин Денис Игоревич

факс 4-22-73, 927-122-26-15

11

ООО «Сельхозтехника»

Саратовская обл., г Балашов

ул. Бестужева 36 А

Директор Кузьмин Владимир Петрович

5-45-33, 5-43-55, факс 5-44-21

Сельское хозяйство

12

ООО «Балашовская птицефабрика»

412325 Саратовская обл.

Балашовский р-н, с.Репное, ул.Шоссейная, д.3

Генеральный директор

Андрющенко Алексей Анатольевич

факс 4-09-71

Где можно заказать сварочные работы

Сварочные работы

Подробности:

Доступно мастеров: 1 человек
Опыт в сфере: 10 лет и больше
Гарантия на работу: С гарантией
Работа по договору: Нет
Исполнитель закупает материалы: Нет
График работы: пн, вт, ср, чт, пт; 08:00‑17:00
Время для связи: пн, вт, ср, чт, пт, сб, вс; 08:00‑21:00
Минимальная сумма заказа: 400 ₽

Описание

Произвожу сварочные работы любой сложности отопление,врезка насоса, заборов, ворот, калиток, ступенек, либо мелкая работа заварить лопину или подворить, приварить латку. работа качественно и не дорого. цена договорная. пишите или звоните. (Фото работ прилагается).

Контактный номер телефона 8( 987)370-68-70 Виталий

Заключение

Применение железа и сплавов является неотъемлемой частью изготовления деталей, узлов, механизмов и агрегатов. Они обеспечивают надёжную и эффективную работу используемой техники, гарантируют долговечность использования деталей, возможность ремонта и широкий спектр взаимозаменяемости. Грамотное сочетание различных материалов позволяет снизить себестоимость, следовательно, и конечной продукции.

Роль железа в развитии и становлении технической культуры человечества исключительно велика. Твёрдость, пластичность, ковкость сделали железо незаменимым материалом для изготовления орудий труда и производства. Выглянув на улицу, мы видим сотни автомашин, каждая из которых сделана из железа. Из сплавов железа изготавливают тросы, мосты, рельсы, трамваи, поезда, и наконец, самолёты. Везде металлы! За сваркой будущее!

Список используемой литературы

Учебники и учебные пособия

1. Банов М.Д. Сварка и резка металлов: учеб. пособие для нач. проф. образования/ Банов М.Д., Казаков Ю.В., Козулин М.Г. и др.; под ред. Ю.В. Казакова. – М.; ИЦ «Академия», 2013. - 400 с.

2. Куликов О. Н. Охрана труда при производстве сварочных работ: учебник для нач. проф. образования / - М.: Академия, 2014 – 64 с.

3. Овчинников В.В. Контроль качества сварных соединений. - М., ИЦ «Академия», 2012. - 200 с.

4. Овчинников В.В. Оборудование, механизация и автоматизация сварочных процессов. – М., ИЦ «Академия», 2012. - 224 с.

5. Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: учебник для СПО/Б.Г. Маслов, Выборнов А.П.- М.:ИЦ «Академия», 2014.-288 с.

6. Применение железа, его сплавов и соединений – [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/chyornyie/zhelezo/primenenie-sferyi.html

7. Возможности сварки для развития народного хозяйства – [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://multiurok.ru/files/vozmozhnosti-svarki-dlia-razvitiia-narodnogo-khozi.html

8. Роль сварки в развитии человеческого общества – [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://infourok.ru/rol-svarki-v-razvitii-chelovecheskogo-obschestva-252658.html

9. Сварка. Принцип действия, классификация электродуговой сварки – [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://extxe.com/3979/svarka-princip-dejstvija-klassifikacija-jelektrodugovoj-svarki/

10. Сварка – [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://enciklopediya-tehniki.ru/svarka.html