Теория сварка металлических дверей: основные методы, ключевые факторы, особенности

Введение

С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы, пластмассы, стекла и разнородные материалы. Основное применение находит сварка металлов и их сплавов при сооружении новых конструкций, ремонте различных изделий, машин и механизмов, создании двухсловных материалов. Сварить можно металлы любой толщины. Прочность сварного соединения в большинстве случае не уступает прочности целого металла.

Соединение при сварке достигает посредством возникновения атомно-молекулярных связей между элементарными частицами соединяемых тел. Сближению атомов мешают неровности поверхностей в местах, где намечено осуществить соединение деталей, и наличие на них загрязнений в виде окислов.

В зависимости от методов, примененных для устранения причин, мешающих достижению прочного соединения, все существующие разновидности сварки более 70 можно отнести по 3 основным группам:

–сварка давлением (сварка в твердом состоянии);

–сварка плавлением (сварка в жидком состоянии);

–сварка плавлением и давлением (сварка в жидко-твердом состоянии).

При сварке плавлением соединение деталей достигается путем локального расплавления металла свариваемых элементов–основного металла–по кромкам в месте их соприкосновения или основного или дополнительного металлов и смачивании твердого металла жидким.

Расплавленный основной или основной и дополнительные металлы самопроизвольно без приложения внешнего усилия сливаются, образуя общую так называемому сварочную ванну. По мере удаления источника нагрева происходит затвердевание–кристаллизация металла сварочной ванны и формирование шва, соединяющего детали в одно целое. Металл шва при всех видах сварки плавлением имеет литую структуру.

Для расплавления металла используют мощные источники нагрева. В зависимости от характера источника теплоты различают электрическую и химическую сварку плавлением: при электрической сварке начальным источников теплоты служит электрический ток, при химической в качестве источника теплоты используют экзотермическую реакцию горения газов(газовая сварка) или порошкообразной горючей смеси (термитная сварка).

Цель выпускной квалифицированной работы заключается в изучение особенностей сварки, сборки и установки металлической двери.

Задачи заключаются в следующем:

–изучение теории сварочного процесса изготовления металлической двери;

–изучение технологического процесса сварки входной металлической двери;

– изготовление технологического процесса изготовление и установки входных дверей из металла.

Актуальность выпускной квалифицированной работы. Двери такого типа широко востребованы в производственных, складских помещениях, в подвалах, гаражах, технических помещениях, а также многоквартирных зданиях, в качестве входной двери в квартиру и подъезд.

Теория сварка металлических дверей: основные методы, ключевые факторы, особенности

Металлические двери достаточно широко используются при обустройстве входных проемов в жилые и нежилые помещения. Предъявляемые требования к механической прочности, а также жесткости всей конструкции гарантируют надежную защиту от недозволенного проникновения злоумышленников и распространения пожара. Изготовление дверей из металла регламентируется соответствующими стандартами, которые определяют характеристик применяемых материалов, комплектующих и размеры предельных отклонений.

Общие сведения о применяемой стали. Выбор источника питания дуги, электродов и режима сварки

Классификация дверей. Технология изготовления входной металлической двери

Классификация дверей

ГОСТ 31173-2003 предлагает несколько классификации металлических дверей. Металлические дверные блоки делятся на следующие виды назначения:

–внутренние (межкомнатные или входные в квартиру)

–наружные (тамбурные двери, входные в здания).

По виду конструкции металлические двери делятся на:

–полотна с замкнутой коробкой;

–СП-образной коробкой;

–СП- образной коробкой с доборным порогом.

Также существует классификация по количеству полотен и направлению их открытию:

–однопольные;

–двупольные (ширина дверных полотен при этом может быть различной);

–с не открывающимися вставками (вертикальными или горизонтальными).

–открывающиеся внутрь;

–открывающиеся наружу.

По количеству уплотненных контуров дверные блоки делятся на:

–металлические двери с одним контуром уплотнения;

–металлические двери с двумя и более контурами уплотнения.

Металлические дверные блоки могут иметь следующую отделку:

–лакокрасочные или порошковые материалы;

–искусственная или натуральная кожа и утеплитель;

–декоративные пленочные материалы;

–древесные материалы.

Древесные материалы допускаются при использовании натурального или синтетического шпона.

Требования ГОСТ к изготовлению металлических дверей

Главная функция металлических дверей–защита помещения от внешнего атмосферного воздействия, шума, а также от нежелательного проникновения.

Современные металлические дверные блоки должны отвечать требованиям действующих нормативных актов, быть прочными долговечными.

Основной стандарт, определяющий требования к металлическим дверям–ГОСТ 31173-2003 «Блоки дверные стальные». Данный ГОСТ содержит требования к стальным дверным блокам с запирающими механизмами.

Дополнительных требований по пожаробезопасности, пулестойкости и устойчивости к воздействию агрессивных сред в стандарте не содержится.

Согласно ГОСТ полотно металлической двери должно представлять конструкцию из сваренных между собой металлических листов и профилей.

Профили допускаются использовать как прямые, так и гнутые.

Угловые соединения профилей следует соединять посредством сварки или других видов соединений с сохранением прочности конструкции. Стандарт предъявляет также требования к дверной коробке: она должна быть изготовлены из гнутого профиля более 1,5 мм толщиной либо из прямоугольно профиля сечением более 40х50 мм.

Конструкция металлической двери должна содержать усиливающие профили. Конструкция должна содержать как минимум два горизонтальных и вертикальных профиля, также можно использовать наклонные усиливающие профили.

Требования ГОСТ 31173-2003 распространяются только на металлические двери следующих габаритов:

Площадь дверного полотна–менее 9м²

Высота открывающихся полотен–менее 2200 мм.

Ширина открывающегося полотна–не менее 1200 мм.

Масса дверного полотна –не более 250 кг.

Используемые в производстве дверных блоков материалы и комплектующие детали должны быть изготовлены в соответствии с утвержденными стандартами и техническим условиями. Поверхность стальных элементов конструкции дверного полотна должна быть ровной и гладкой, не иметь трещин и искривлений, допустимая волнистость на лицевой поверхности–не более 0,5 мм. Материалы, предназначенные для изготовления металлических дверей и их комплектующих, должны быть устойчивыми к климатическим воздействиям.

Стальные элементы должны соответствовать требованиям ГОСТ 380, ГОСТ 1050, ГОСТ 5632.

Требования к петлям, замкам и другим запирающим устройствам:

Технические характеристики, способ крепления и расположение запирающих устройств и петель устанавливается в рабочей документации. На эти параметры влияют габариты открывающихся элементов изделия, его масса, а также условия его эксплуатации. Петли крепятся к дверной коробе с помощью сварки или на механических связках. Основные требования к замках содержатся в стандартах ГОСТ 5089 и ГОСТ 538. Крепежные детали и дверные приборы должны соответствовать требованиям ГОСТ 9.303 «Покрытия металлические и неметаллические» и ГОСТ 538 «Изделия замочные и скобяные».

Требования к отделке изделия:

Вид отделочного покрытия и качество отделки изготовитель согласовывает с потребителем в договоре. Качество отделки оценивается по образцам, заранее утвержденным. Основным критерием при выборе облицовочного материала являются условия эксплуатации. Основными нормативными документами, регламентирующими состояние металлических поверхностей, требования к лакокрасочным покрытиям и их обозначение, является ГОСТ 9.402, ГОСТ 9.401. ГОСТ 9.032.

Рекомендации по обеспечению шумоизоляции:

Согласно требованиям ГОСТ 31173 дверные блоки должны обладать звукоизоляцией не менее 20дБ. Существует 3 класса звукоизоляции для стальных дверей:

1 класс–20-25дБ;

2класс–26-31дБ;

3класс–32 дБ и более.

Рекомендации по обеспечению теплоизоляции:

Металлические дверные блоки делятся на 3 класса приведенного сопротивления:

1 класс–1,0 м⁰С/вт и более

2класс–0,70-0,99 м⁰С/вт

3 класс–0,40-0,69 м⁰С/вт.

Для обеспечения надлежащего уровня теплоизоляции наружные двери оснащаются как минимум двумя уплотняющими контурами. Повышение теплоизоляции также способствует использованием специальных материалов для заполнения дверного полотна.

Охрана труда

При дуговой сварке и резке на сварщика воздействуют такие факторы как вредные газы, испарения и облучение сварочной дугой. Существует и опасность поражения электрическим током. Кроме того, в процессе работы возникают летучие соединения в виде пыли. В ее состав входят такие вредные для здоровья человека вещества, как оксиды марганца, кремния, железа, хрома, фтора. Наиболее вредными являются хром и марганец. При сварке воздух загрязняется оксидами азота, углерода, фтористым водородом. Вдыхание такого загрязненного воздуха чревато для человека различными нарушениями самочувствия. Они выражаются головными болями, головокружениями, тошнотой, рвотой и общей слабостью. Кроме того, отравляющие вещества могут откладываться в тканях организма человека и вызывать различные заболевания. Работа с покрытыми электродами вызывает наибольшее загрязнение воздуха; меньше вредных выделений при автоматической сварке. Действие всех этих вредных факторов можно значительно ослабить или нейтрализовать, если в каждом конкретном случае применять меры безопасности.

Для создания благоприятных условий работы, соответствующих физиологическим потребностям человеческого организма, санитарные нормы устанавливают оптимальные и допустимые метеорологические условия в рабочей зоне помещения.

Нормирование микроклимата в рабочих помещениях осуществляется в соответствии с санитарными правилами и нормами, изложенными в «СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

Производственное помещение - замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно или периодически осуществляется трудовая деятельность людей.

Рабочее место, на котором нормируется микроклимат - участок помещения (или всё помещение), на котором в течение рабочей смены или части её осуществляется трудовая деятельность.

Рабочая зона ограничивается высотой 2 метра над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места.

Расчет санитарно-гигиенических помещений выполняется по СНиП 2.09.04-87.Для расчета бытовых помещений необходимы сведения о группе производственных процессов по санитарной характеристике.

Организация рабочего места. В зависимости от характера работы сварку можно вести, находясь на одном месте или периодически передвигаясь по рабочей площадке. Поэтому рабочее место сварщика может быть, как мобильным, так и постоянным. Независимо от этого существует строго определенный набор необходимых приспособлений и инструментов. Среди них выделяют: источник электропитания, сварочный трансформатор, сварочные провода, держатель электрода, защитный щиток для лица, брезентовая защитная одежда, оградительные щиты, средства пожаротушения, необходимые инструменты, асбестовый лист. Если сварочные работы ведутся в кабине, то стены кабины лучше окрасить в светло-серый цвет.

Такой тип окраски способствует лучшему поглощению ультрафиолетовых лучей. Кроме того, в кабине должно быть хорошее освещение и вентиляция. Полы по требованиям противопожарной безопасности должны быть из кирпича, бетона или цемента. Размеры кабины — 2 х 2,5 м. Ее стенки изготавливают из тонкого металла, фанеры, брезента. И фанера и брезент пропитываются огнестойким составом. Рабочий стол сварщика не должен превышать высоту 0,6-0,7 м. Материал столешницы — толстая листовая сталь. Фибровые маски и щитки защищают глаза и лицо сварщика от вредных излучений. Внутренняя сторона корпусов щитков и масок должна иметь матовую гладкую поверхность черного цвета. Защиту от излучений обеспечивают и темно-зеленые светофильтры (тип С).

Если сварочные работы выполняются покрытыми электродами, то лучше выбирать следующие светофильтры: при токе 100 А — светофильтр С 5, 200 А — С 6, 300 А — С 7, 400 А — С 8, 500-600 А — С 9. Если сварка проводится в двуокиси углерода при токе 50-100 А, то применяют светофильтр С 1, 100-150 А — С 2, 150-250 А — С 3, 250-300 А — С 4, 300-400 А — С 5. Электродержатели нужны для закрепления электрода и подвода к нему тока при ручной дуговой сварке. Различают электродержатели пассажного, винтового, пружинного, рычажного и других типов. Электродержатели позволяют закреплять электрод в одном из трех положений: под углом 0, 45, 90° относительно продольной оси рукоятки.

Список используемой литературы

4 ГОСТ 31173-2003 «Блоки дверные стальные».

5 ГОСТ 538 «Изделия замочные и скобяные».

6 ГОСТ 9.303 «Покрытия металлические и неметаллические»

7 СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений

8 Адаскин А. М., Материаловедение (металлообработка): учеб. Пособие для нач. проф. Образования / А. М. Адаскин, В. М. Зуев. — 5-еизд., перераб. и доп. — М.: Издательский центр «Академия», 2011. — 288 с.

9 Андреев В. В. Инверторные источники питания сварочной дуги // Сварщик, 2012. № 6. С. 25−29.

10 Смирнов В. В: Оборудование для дуговой сварки. 2011

11 Чулошников П. Л. Учебное пособие для проф. обучения. — М.: Машиностроение, 2011.

12 Пешковский О. И. Технология изготовления металлических конструкций: Учеб. для техникумов. -- 3-е изд., перераб. и доп. -- М.: Стройиздат, 2012. -- 350с.

13 Куликов О. Н. Охрана труда при производстве сварочных работ. — М.: Академия, 2013.

Введение

–сварка давлением (сварка в твердом состоянии);

–сварка плавлением (сварка в жидком состоянии);

–сварка плавлением и давлением (сварка в жидко-твердом состоянии).

Задачи заключаются в следующем:

–изучение теории сварочного процесса изготовления металлической двери;

–изучение технологического процесса сварки входной металлической двери;

– изготовление технологического процесса изготовление и установки входных дверей из металла.

Теория сварка металлических дверей: основные методы, ключевые факторы, особенности