Читайте также:
|
ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ
____________________________________________________________________
(тема)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Спеціальність: 5.05050401 «Зварювальне виробництво»
Група ______ ЗВ 13-01 ПП ________ відділення _______ денне __________
Нормоконтроль ___________________________________ Н. С. Суходолова
(дата, підпис) (прізвище, ім’я, по-батькові)
Консультант-
керівник ________________________________________ І. В. Сівірін
(дата, підпис) (прізвище, ім’я, по-батькові)
Консультант з
економічної частини ______________________________ О. В. Крохмальова
(дата, підпис) (прізвище, ім’я, по-батькові)
Консультант з
охорони праці ____________________________________ А. В. Горбоконь
(дата, підпис) (прізвище, ім’я, по-батькові)
Студент _________________________________________ С. В. Буріков
(дата, підпис) (прізвище, ім’я, по-батькові)
Дата захисту _____________________ Оцінка ____________________________
Протокол № _____________________
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Розроб. |
| Буріков С. В. |
| Перевір. |
| Сівірін І. В. |
| Н. Контр. |
| Суходолова Н. С. |
| Затверд. |
| Пояснювальна записка |
| Літ. |
| Акрушів |
| ММК ДВНЗ «ПДТУ» ЗВ 13-01 ПП |
| Вступ | |||
| Загальна частина | |||
| 1.1 | Призначення та опис заданої конструкції | ||
| 1.2 | Аналіз технологічності конструкції | ||
| 1.3 | Технічні умови на основні та зварювальні матеріали | ||
| 1.4 | Технічні умови на заготовку, складання, зварювання, контроль якості | ||
| Технологічна частина | |||
| 2.1 | Обґрунтування вибору марки сталі, зварюваність, висновки | ||
| 2.2 | Вибір методів складання, схема складання | ||
| 2.3 | Аналіз існуючого технологічного процесу зварювання | ||
| 2.4 | Технологічне обґрунтування способу зварювання, який пропонується | ||
| 2.5 | Вибір та обґрунтування зварювальних матеріалів | ||
| 2.6 | Вибір та обґрунтування роду і полярності току | ||
| 2.7 | Розрахунок режимів зварювання | ||
| 2.8 | Вибір та обґрунтування енергоощадного обладнання та джерел струму | ||
| 2.9 | Вибір та обґрунтування пристроїв для складання | ||
| 2.10 | Вибір та обґрунтування пристроїв для зварювання | ||
| 2.11 | Вибір вантажопідйомного обладнання | ||
| 2.12 | Структурна схема виготовлення проектованої конструкції | ||
| 2.13 | Нормування технологічного процесу складання та зварювання | ||
| 2.14 | Вибір методів контролю та технологія контролю якості |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
| Організація виробництва | |||
| 3.1 | Організація робочого місця | ||
| 3.2 | Розрахунок кількості устаткування і чисельності промислово-виробничого персоналу | ||
| Економіка виробництва | |||
| 4.1 | Розрахунок фонду заробітної платні промислово-виробничого персоналу | ||
| 4.2 | Розрахунок технологічної собівартості проектованої конструкції | ||
| 4.3 | Визначення економічної ефективності проекту | ||
| 4.4 | Техніко-економічні показники ділянці | ||
| Охорона праці на ділянці | |||
| 5.1 | Аналіз умов праці на ділянці | ||
| 5.2 | Заходи пожежної безпеки | ||
| 5.3 | Засоби захисту оточуючого середовища | ||
| 5.4 | Розрахункова частина | ||
| Список використаних джерел |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Зварювання є одним з основних, а в даний час провідним виробничим процесом. Зварювальне виробництво оснащене різноманітним обладнанням, апаратурою та пристроями; процеси зварювання в значній мірі автоматизовані; контроль зварювання виконується з використанням досягнень сучасної техніки; для виготовлення зварних виробів розроблені технологічні режими і прийоми виконання робіт.
Переваги зварювання: економія металу, сучасні технологічні процеси, зниження трудомісткості, поліпшення якості з'єднання металів їх працездатність і т. д. зварювальна техніка сьогоднішнього дня – передовий, досконалий технологічний процес, який відкриває широкі можливості для інших областей техніки, пов'язаних із застосуванням металу і надає велику увагу на розвиток окремих галузей промисловості. Зварювання дає можливість виконувати такі вироби, які не можна виконати не клепкою, не штампуванням, не литтям. Досягнуті успіхи в області автоматизації та механізації зварювальних процесів дозволили докорінно змінити технологію виготовлення таких об'єктів, як доменні печі, мости, трубопроводи, суду, хімічне обладнання, гідротурбіни і т. д.
У даному дипломному проекті проводиться техніко-економічне обґрунтування опори для технологічного обладнання № 2-396060 СК. Тому наше завдання – створити зварену конструкцію, яка повністю відповідає своєму службовому призначенню, економічності при виготовленні та надійності експлуатації.
1
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
1.1 Призначення та опис опори
Проектована конструкція – опора № 2-396060 СК, призначена для установки, кріплення, роботи технологічного обладнання.
Опора, має габаритні розміри 500×650×450 мм. Маса опори 279 кг.
Конструкція складається з наступних деталей:
- Стінка (позиція 1) – 2 шт;
- Кришка (позиція 2) – 1 шт;
- Підстави (позиція 3) – 1 шт;
- Стіна (позиція 4) – 2 шт;
- Ребра жорсткості (позиція 5) – 12 шт.
При обґрунтуванні вибору матеріалу для зварних конструкцій розглядають такі основні питання:
- забезпечення необхідної міцності і жорсткості при найменших витратах на виготовлення з урахуванням максимальної економії металу;
- гарантоване умова гарної зварюваності при мінімальному зниженню міцності, зниження пластичності в зонах зварних з'єднань;
- забезпечення надійності експлуатації конструкцій при заданих навантаженнях, агресивних середовищах і змінних температурах.
Так як конструкція відповідальна, працює при різних навантаженнях, то вимога до зварних швах жорсткі. Шви повинні бути щільними й міцними і відповідати вимогам ГОСТ і ТУ на виготовлення. В процесі експлуатації конструкція сприймає ударні, знакозмінні, статичні навантаження.
1.2
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Під технологічністю конструкції розуміють такі форми, розміри і матеріали, які забезпечують високі експлуатаційні якості конструкції при економічному її виготовленні. Технологічність зварних конструкцій повинна забезпечуватися на всіх стадіях проектування і виготовлення.
Технологічність забезпечується з урахуванням пропонованих до конструкції конструктивних, технологічних та експлуатаційних вимог.
Оцінка конструктивних показників вироби:
- схема конструкції дозволяє майже в повному обсязі механізувати й автоматизувати процеси складання і зварювання, а також транспортні операції;
- матеріал для виготовлення зварної конструкції дозволить знизити масу виробу і зберегти необхідну експлуатаційну надійність виробу тому використання вуглецевої сталі звичайної якості вимагало б збільшення перерізу елементів конструкції, а відповідно і маси;
- взаємне розташування вузлів і деталей при використанні допоміжного зварювального обладнання забезпечують хороші умови для складання і зварювання;
- при загальній масі і габаритних виробах протяжність швів з урахуванням кількості проходів досить велика;
- конструктивна форма опори дозволяє провести зварювання відповідно до розробленого технологічним процесом, викликавши тим самим найменші напруження і деформації конструкції.
Аналіз пропонованих до конструкції технологічних вимог:
- матеріал конструкції дозволяє застосовувати без обмеження будь-які способи зварки, тому для зварювання обраний найбільш продуктивний і механізований спосіб: напівавтоматична в середовищі Ar + CO2;
- технологічний процес виготовлення опори розробляється з урахуванням оптимальної послідовності складально-зварювальних операцій, обраний найкращий тепловий режим зварювання, що дозволяє уникнути появи небажаної
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Аналіз експлуатаційних вимог:
- при дотриманні конструктивних і технологічних вимог у процесі експлуатації забезпечується надійність роботи і довговічність зварної конструкції;
- експлуатаційні показники поліпшуються при впровадженні механізації та автоматизації в складально-зварювальні операції, що покращує показники якості та економічності виробу.
Прямий ознака технологічності - частка наплавленого металу в загальній масі конструкції. Розрахунок технологічності виконання за формулою
де m - показник частки наплавленого металу в загальній масі зварної металоконструкції;
Qн - маса наплавленого металу, кг;
Qк - маса звареної конструкції, кг;
Масу наплавленого металу вибираємо з ТІ-00.436-2000. Дані для розрахунку технологічності зведемо в таблицю 1.1.
Таблиця 1.1 Дані для розрахунку технологічності
| № шва за ескізом | Скорочене позначення типу з'єднання | ГОСТ на зварку | Маса наплавленого Ме, на 1м шва, кг/м | довжина шва, м | Qн, кг | Примітка |
| Т6 8 | 14771-76 | 2,76 | 0,80 | 2,20 | Маса конструкції 279 кг | |
| У6 | 14771-76 | 4,23 | 1,60 | 6,77 | ||
| Т8 8 | 14771-76 | 2,85 | 0,80 | 2,78 | ||
| 14771-76 | 2,56 | 5,16 | 13,50 | |||
| Разом по конструкції | 8,46 | 24,45 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
На підставі показника m зробимо висновки, оскільки m ≥ 4 %, конструкція не технологічна. Це технологічно обумовлено тим, що конструкція виготовлена з металу товщиною 25 мм, має невеликі геометричні розміри, при експлуатації вимагає високої стійкості, твердості та міцності.
1.3 Технічні умови на основні та зварювальні матеріали
Технічні умови на основний метал. Якість основного металу повинно відповідати вимогам сертифіката, який посилають заводи-постачальники разом з партією металу. У ньому вказують найменування заводу-виробника, марку і хімічний склад стали, номер плавки, профіль і розмір матеріалу. При огляді сертифіката метал запускають у виробництво лише після ретельної перевірки: необхідно зробити зовнішній огляд, перевірити зварюваність, встановити механічні властивості і хімічний склад металу.
При зовнішньому огляді металу перевіряють відсутність в металі окалини, іржі, тріщин, розшарування і інших дефектів. Попередня перевірка металу з метою виявлення дефектів на поверхні є необхідною і обов'язковою, оскільки вона попереджає застосування неякісного металу для зварювання виробу.
Технічні умови на дріт. ГОСТ 2246-70 на зварювальний дріт і ГОСТ 10543-75 на дріт сталеву наплавочну, встановлюють марку і діаметр зварювального дроту, хімічний склад, правила приймання та методи випробування, вимоги до упаковки, маркування, транспортування та зберігання.
У сертифікаті супроводжує партію дроту, є такі дані: товарний знак підприємства-виробника, умовне позначення дроту, номер плавки і партії, стану
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Таким чином, наявність бирки, прикріпленої до бухти зварювального дроту, а також сертифікат на дріт є гарантією того, що дріт придатний для зварювання. На поверхні зварювального дроту не повинно бути окалини, іржі, бруду, масла. Дріт з високолегованої сталі не повинна мати залишків графітової мастила. Без сертифікату дріт допускається у виробництво тільки після відповідних випробувань.
Технічні умови на захисний газ Ar + CO2. Захисну газову суміш на основі аргону готують на підприємстві-споживачі захисних газів за допомогою однопостових змішувачів
УГС-1 (ТУ 3645-028-00220531-95) виробництва Барнаульського апаратуро-механічного заводу, а також однопостових змішувачів УКП-1-71, АКУП-1 того ж заводу. Суміш Ar + CO2 готують шляхом змішування чистих газів: аргону вищого сорту ГОСТ 10157-59 і діоксиду вуглецю вищого сорту ГОСТ 8050-87.
Змішуванні гази можуть бути подані до змішувача наступним чином: аргон від заводського трубопроводу централізованої роздачі газу споживачам або зі стандартних 40-літрових балонів; діоксид вуглецю – із стаціонарних 40-літрових балонів.
1.4 Технічні умови на заготівлю, складання, зварку, контроль якості
Технічні умови на заготовку. Перед надходженням заготовок на складання перевіряють чистоту поверхні металу, габаритні розміри заготовок, якість підготовки і кути їх скоса.
Попередження дефектів у заготовках залежить від зайвої роботи щодо їх виправлення.
Технічні умови на складання. Деталі повинні бути виконані в межах допусків, зазначених у кресленні. Складання елементів конструкції проводити відповідно до вимог ОСТ 24.04.01-73. Сполученні деталі повинні бути промаркіровані.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Технічні умови на прихоплення. Прихоплення, що накладаються на з'єднання деталей, які збираються, повинні розміщуватися в місцях накладення зварних швів. Дозволяється накладення прихоплень поза місцями розташування зварних швів для тимчасового скріплення деталей в процесі їх обробки. Ці прихоплення після виконання свого призначення повинні бути видалені, а місця їх розміщення зачищені.
Розміри швів прихоплень повинні бути мінімально необхідними і забезпечувати перекриття їх при накладенні зварних швів із забезпеченням сплавлення.
Розмір перетину прихоплень повинен бути не більше 0,7 розміру зварного шва. Довжина прихоплень повинна бути в 4-5 разів більше 100 мм. Для дугового зварювання. Відстань між прихопленням в 3-4 рази більше довжини прихоплень, але не більше 600 мм.
Технічні умови на зварювання. Перед тим як приступити до зварювання, зварювальник знайомиться з технологічними картами, в яких вказані послідовність операцій, діаметр і марка застосовуваних електродів, режими зварювання, необхідні розміри зварних швів. Недотримання порядку накладення швів може викликати значну деформацію виробу, важко усунути надалі.
Не менш важливим є дотримання режиму зварювання. Силу зварювального струму і напруга на дузі контролюють за показниками амперметра і вольтметра. Швидкість зварювання і швидкість подачі зварювального дроту визначають за змінним шестерням і по положенню регулятора швидкості, а також безпосередніми вимірами.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Технічні умови на контроль якості. Контроль якості повинен здійснюється систематично протягом всього виробничого циклу.
Порядок контролю вказується в карті технологічного процесу. Зібрана конструкція повинна бути перевірена виробничим майстром і прийнята контролером ВТК.
Контроль якості зварних з'єднань може здійснюватися зовнішнім оглядом і вимірюваннями, випробуваннями на непроникність: просвічуванням, методами магнітного контролю та іншими залежно від вимог.
Зовнішньому огляду повинні бути піддані всі 100 % зварних швів.
Зовнішній огляд виявляє:
- тріщини всіх видів і напрямків, що виходять на поверхню шва або розташованими в ЗТВ;
- пори, свищі, незаплавлені кратери, пропали, не провари;
- напливи і підрізи в місцях переходу;
- відступ від геометрії швів, виявлені при просвічуванні або прозвучу, повинні бути видалені, знову заварені, просвічені або прозвучить і повторно проконтрольовані.
Результати контролю зварних з'єднань мають бути зафіксовані у відповідних документах (журналах, картах, формулярах і т. д.).
2
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
2.1 Обґрунтування вибору стали, зварюваність, висновки
При виборі матеріалу для виробу необхідно керуватися поняттям економічності і технологічності конструкції. Матеріал вироби, головним чином, повинен забезпечувати працездатність конструкції в умовах її експлуатації, бути економічно вигідним у застосуванні для даної конструкції.
При виготовленні даної конструкції повинен вибиратися матеріал, що має хорошу зварюваність, що не вимагає додаткових операцій щодо підготовки у виробництві, легко подається механічній обробці і забезпечує міцність звареної конструкції обумовлену умовами роботи.
Проектована конструкція опора виготовляється зі сталі 09Г2С. Сталь низьколегована конструкційна призначена для виготовлення зварних конструкцій.
Призначення – різні деталі та елементи, зварних металоконструкції, що працюють при температурі від -70 до +425 0C, під тиском. Хімічний склад і механічні властивості представлені в таблицях 2.1, 2.2.
Таблиця 2.1 Хімічний склад стали марки 09Г2С,%
| С | Si | Mn | Cr | Ni | Cu | P | S | As |
| не більш | не більш | |||||||
| 0,12 | 0,5-0,8 | 1,3-1,7 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,035 | 0,040 | 0,08 |
Зварюваність – здатність металу утворювати якісне зварне з'єднання, яке задовольняє експлуатаційним вимогам.
За хімічним складом визначаємо еквівалент вмісту вуглецю, який служить оцінкою зварюваності обраного матеріалу за формулою
де C, Mn, Cr, Ni, Mo - хімічні елементи
Таблиця 2.2 Механічні властивості сталі 09Г2С
| ГОСТ | Стан поставки | Перетин, мм |  σт
| σ 
| 
| |
| МПа | ||||||
| не менше | ||||||
| 19281-89 | Сортовий і фасонний прокат | до 10 | ||||
| 19282-89 | Листи й смуги (зразки поперечні) | від 10 до 20 від 20 до 32 від 32 до 60 від 60 до 80 від 80 до160 | ||||
| 19282-89 | Листи після гарту, відпустки | від 10 до 32 від 32 до 60 | ||||
Повної еквівалент вуглецю розраховується з урахуванням товщини зварюваного металу, яка є поправкою до еквівалента вуглецю, визначаємо за формулою
де 0,005 – коефіцієнт товщини;
S – товщина металу, мм;
Секв – повний еквівалент вуглецю з урахуванням товщини.
Тоді повний еквівалент вуглецю розрахуємо за формулою
%
Висновок: розрахунок показав, що повний еквівалент Секв = 0,35 %, що менше регламентованого 0,38%, тому підігрів не потрібен. Сталь відноситься до групи
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
2.2 Вибір методів складання, схема складання
Складання - це процес послідовного з'єднання деталей між собою в порядку, зазначеному в технологічній карті, скріплення за допомогою прихоплень між собою або в спеціальних пристроях (кондукторах) для утворення вузла або конструкції.
Залежно від технологічності конструкції та технічної можливості створення складальних пристосувань схеми складання можуть бути різними:
1 – повне складання конструкції з подальшим зварюванням;
2 – послідовна складання і зварювання;
3 – складання і зварювання вузлів, а потім складання і зварювання конструкції з підсистемами.
За першою схемою збирають прості технологічні конструкції, складання виконується в одному стенді. Стенд може бути складальним і складально-зварювальним. Зварювання виконується переважно одним методом.
Друга схема часто застосовується для технологічних конструкцій, якщо зварка повністю зібраної конструкції неможлива, а також виділення з конструкції технологічних збірок. За цією схемою збираються деталі, які створюють для зварювання з'єднання, вони зварюються, а потім встановлюються інші деталі для подальшого складання і зварювання. При цьому деталі, які зварюються, щоразу утворюють технологічні збірки. Складання і зварювання виконуються в складально-зварювальному пристосуванні, зазвичай одним способом зварювання.
За третьою схемою збирають складні технологічні конструкції, з яких можна виділити технологічні складальні під вузли. Зварювання підсистемами, і загальна зварювання виконується в окремих складальних і складально-зварювальних стендах, а способи зварювання підсистемами і загальної збірки можуть бути
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Проаналізувавши, проектовану зварювальну конструкцію - опора, креслярський номер 2-396060 СК встановили, що складання опори найбільш раціонально виконати за другою схемою – послідовне складання і зварювання вузла. За даною схемою збираються деталі, які створюють для зварювання з'єднання, вони зварюються, а потім встановлюються інші деталі для подальшого складання і зварювання. При цьому деталі, які зварюються, щоразу утворюють технологічні збірки. Складання і зварювання виконуються в складально-зварювальному пристосуванні, зазвичай одним способом зварювання.
| Опора, m = 279 кг |
| № 2-396060 ЗБ |
| Кришка |
| Позиція 2 |
| Позиція 5 |
| Ребро жорсткості |
| 12 шт |
| 1 шт |
| Технологічне складання № 1 |
| Позиція 4 |
| 2 шт |
| Позиція 1 |
| Стінка |
| Стіна |
| 2 шт |
| Підстави |
| 1 шт |
| Позиція 3 |
Рисунок 2.1 – Схема складання опори
2.3
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
В даний час до підприємств пред'являються вимоги до виробленої ними продукції, і її якості. Задовольнити якісно новим вимогам можна тільки, маючи достатньо матеріально-технічною базою. Заводський технологічний процес спрямований на вишукування найбільш дешевих шляхів виробництва продукції зі збереженням якості. На сучасному етапі бюджет заводу, як і інших підприємств, відчуває ряд труднощів. Велика частина виробничого циклу спрямована на виявлення внутрішніх ресурсів, що негативно позначається на роботі. Однак в останні роки повним ходом йде закупівля і налагодження нового високопродуктивного та високоточного обладнання що, безсумнівно, сприятливо позначається на якості продукції. Також пред'являються підвищені вимоги до кваліфікації персоналу. У перспективі ставиться завдання максимального підйому продуктивності праці, де велику роль відіграє правильний вибір технологічного циклу.
Технологічний процес виготовлення опори, діючий на базовому підприємстві полягає в наступному.
Складальні операції виконують на плазовой плиті. Зварювання виконується напівавтоматичного в середовищі захисного газу CO2. Регулювання зварювального струму на постах проводиться за допомогою зварювальних випрямлячів.
Результати аналізу дають можливість прийти до наступних висновків. Рівень виготовлення опори цілком відповідає тому типу виробництва він є недостатнім.
При регулюванні зварювального струму за допомогою зварювального випрямляча спостерігаються значні втрати потужності, що знижують ККД поста.
У проектованому виробництві деякі операції технологічного процесу і умови організації виробництва планується змінити в порівнянні з прийнятими на базовому підприємстві. Зокрема, планується механізувати складальне та зварювальне пристосування. На робочих місцях планується встановити одно-балковий підвісний мостовий кран для установки і знімання деталей.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
З метою механізації та автоматизації для виготовлення опори, доцільно прихоплення виконувати напівавтоматом в суміші газу Ar+CO2, дротом Св-08Г2СЦ.
При цьому вибрати енергозберігаюче обладнання і джерело живлення сучасної моделі з плавним регулюванням швидкості подачі дроту.
2.4 Технологічне обґрунтування способу зварювання, який пропонується
Спосіб зварювання проводиться виходячи з хімічного складу металу, його зварюваності, форми, вироби, габаритних розмірів, положення швів у просторі, їх довжини, виду з'єднань. На вибір способу зварювання впливають і такі фактори як продуктивність, якість зварювання, рівень механізації.
З метою механізації та автоматизації для виготовлення опори доцільно застосувати напівавтоматичне зварювання в суміші Ar+CO2, дротом Св-08Г2СЦ, так як:
- Хімічний склад і фізико-механічні властивості сталі дозволяє варити цю сталь механізованим способом, при цьому механічні характеристики шва підвищуються:
- товщина металу дозволяє застосувати цей спосіб;
- протяжність швів більше 1000 мм.
Переваги механізованого зварювання в середовищі Ar+CO2:
- забезпечує високу стабільність дуги при зварюванні;
- помітне зниження рівня розбризкування і налипання електродного металу внаслідок його струменевого перенесення;
- хороше формування і зовнішній вигляд шва;
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
- високі показники механічні характеристики зварних з'єднань;
- економія часу на очищення біля шовних зон від бризок електродного металу і їх промазку.
2.5 Вибір та обґрунтування зварювальних матеріалів
Вибір зварювальних матеріалів проводиться у відповідності з прийнятим способом зварювання. Зварювальні матеріали повинні забезпечувати:
- необхідні механічні властивості металу шва у поєднанні з основним металом;
- відсутність гарячих і холодних тріщин;
- отримання комплексу спеціальних властивостей металу шва, що пред'являються при роботі до звареної конструкції;
Обрані зварювальні матеріали повинні забезпечувати систему
Ст09Г2С → Ar + CO2 → Св-08Г2СЦ
Зварювання в середовищі Ar+CO2 характеризується окислювальним процесом, тобто активним вигорянням легуючих елементів, що тягне за собою погіршення технологічних характеристик металу шва, зниження механічних властивостей і появу дефектів. Тому зварювання в захисних газах виробляють кремнемарганцовими дротами, що забезпечують необхідні властивості металу шва.
Для зварювання опори застосовується механізоване зварювання в середовищі Ar+CO2 по ГОСТ 14771-76. Так як деталі виготовлені з низьковуглецевої сталі 09Г2С, то для їх зварювання в середовищі Ar+CO2 доцільно застосувати зварювальний дріт Св-08Г2СЦ, яка забезпечить необхідні фізико-механічні властивості шва, близькі до фізико-механічними властивостями основного металу.
Дріт Св-08Г2СЦ, має переваги:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
- стабільність горіння дуги;
- бризки майже не приварюються до виробу;
- дуга менше схильна до магнітного дуттю;
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Таблиця 2.3 Хімічний склад дроту Св-08Г2СЦ
| Марка дроту | C | Mn | Si | Cr | Ni | Zr | P | S |
| Св-08Г2СЦ | 0,11 | 1,0-2,1 | 0,8 | 0,2 | 0,25 | 0,0022 | 0,03 | 0,03 |
В якості захисного газу використовується суміш двоокису вуглецю першого сорту, що поставляється по ГОСТ 8050-85, і аргону другого сорту, що поставляється по ГОСТ 10157-79.
Зварювання в суміші газів має ряд переваг. При зварюванні в середовищі аргону шви мають високу якість, оскільки цей газ практично не реагує з розплавленим металом, відповідно буде мінімальний чад легуючих елементів, а також мінімальне розбризкування розплавленого металу. Додавання двоокису вуглецю до аргону, надає хороший вплив на процес зварювання, підвищує стійкість горіння дуги і стійкість протікання процесу в цілому, також змінюється характер переносу електродного металу - він стає більш дрібно-крапельне, поліпшується формування шва, а також шви мають більш плавний перехід до основного металу. Таким чином, застосування пропонованої суміші захисних газів разом з дротом Св-08Г2СЦ забезпечує отримання бездефектного шва і одно-твердість основного металу. Згідно з рекомендаціями, оптимальний склад суміші - 80% Ar +20% CO2, що економніше, тобто нижча собівартість 1 погонного метра шва.
Хімічний склад цих газів наведено у таблицях 2.4, 2.5.
Таблиця 2.4 Хімічний склад двоокису вуглецю за ГОСТ 8050-85
| Вміст сполуки | Дані |
| Зміст СО2 (%) за обсягом | 99,5 |
| Зміст СО (%) за обсягом | - |
| Масова концентрація водяної пари в газі при температурі 200 0С і тиску 101,3 МПа, г/м3 | 0,184 |
| Масова концентрація мінеральних масел і механічних домішок, м2/кг | 0,1 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
| Вміст сполуки | Дані |
| Зміст Ar (%) за обсягом | 99,95 |
| Зміст О2 (%) за обсягом | 0,002 |
| Зміст N2 (%) за обсягом | 0,01 |
| Масова концентрація водяної пари в газі при температурі 200 0С і тиску 101,3 МПа, г/м3 | 0,01 |
| Масова частка води % | - |
2.6 Вибір та обґрунтування роду полярності струму
Рід струму робить значний вплив на форму і розміри шва, що пояснюється різною якістю теплоти, що виділяється на катоді і аноді дузі. При зварюванні на постійному струмі прямої полярності глибина проплавлення на 40-50 %, а на змінному – на 15-20 % менше, ніж при зварюванні на постійному струмі зворотної полярності.
Зварювання опори в середовищі Ar+CO2 виробляється на постійному струмі зворотної полярності. Це пояснює тим, що при прямій полярності процес зварювання характеризується великою розбризкуванням навіть при зварюванні значно меншими точками. Це призводить до зменшення глибини провару. Хоча коефіцієнт плавлення електродного дроту при зварюванні на зворотній полярності в 1,5 – 1,8 рази менше, ніж при зварюванні на прямій полярності. Ця перевага у більшості випадків не вдається використовувати, оскільки при зварюванні на прямій полярності. Крім того, зварювання на прямої полярності характеризується збільшенням окислення елементів і підвищення схильності шва до утворення пір.
2.7 Розрахунок режиму зварювання
Розрахунок режимів на напівавтоматичну зварювання в середовищі захисних газів
Визначимо довжину вилита зварювального дроту відповідно до діаметра, якої дорівнює 2,0 мм за формулою
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
де d – діаметр дроту, мм.
Визначаємо силу зварювального струму за формулою
де j – що допускається щільність струму, А/мм3 (100-200);
Fдр – площа зварювального дроту, розраховується за формулою
Визначаємо напруги на дузі за формулою
Визначаємо швидкість подачі дроту за формулою
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
ρ – щільність наплавленого металу шва, 7,85 г/см3.
Визначаємо швидкість зварювання за формулою
де Fн - площа наплавленого металу, визначимо за формулою
Визначаємо витрату газу за формулою
де Qr – питома норма використання газу на 1 м шва;
lш – довжина шва, м;
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Всі розрахункові дані зводимо в таблицю 2.6.
Таблиця 2.6 Розрахунок режимів зварювання
| Умовне позначення | Розрахункові параметри | ||||||
| dдр, мм | Fн, мм² | Iзв, А | Uд, В | Vп.др, м/год | Vзв, м/год | Hr, кг | |
| Т6 8, У6, Т8 8, Т3 8 | 37,05 | 1,5 |
2.8 Вибір та обґрунтування енергоощадного обладнання та джерел струму
Зварювальне обладнання є основною складовою технологічного процесу складання і зварювання. Обраний зварювальне обладнання повинно забезпечувати підвищення продуктивності праці. Необхідну якість шва, плавний перехід від наплавленого до основного металу, полегшення умов праці, забезпечення циклу зварювальних робіт. Вибір обладнання для виконання зварювальних операцій визначається прийнятим способом зварювання. При виборі обладнання для кожної зварювальної операції, виконуваної дугового зварюванням у середовищі захисних газів, необхідно керуватися такими міркуваннями:
- тип (модель) обраного зварювального апарата повинен бути сучасної вітчизняної конструкції з освоєним промисловим виробництвом;
- конструкція машини або установка повинна дозволяти зручно виконувати належну операцію, що дає можливість продуктивніше працювати без надмірної втоми;
- обладнання повинно забезпечити можливість виконання зварювальних операції з дотриманням необхідних параметрів режиму зварювання.
При виконанні зварювально-складальних операцій доцільно застосувати напівавтомат ПДГ-508 укомплектованого ВДУ-506 або напівавтомат КП-004
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
Таблиця 2.7 Порівняльна характеристика ПДГ-508 і КП-004
| Показники | ПДГ-508 | КП-004 |
| Номінальна напруга мережі, В | ||
| Частота струму мережі, Гц | ||
| Номінальний зварювальний струм (А) при ПВ=60 % та цикл зварювання 10 хв | 315/500 | |
| Межі регулювання напруги на дузі, В | 60-500 | 50-315/60-500 |
| Діаметр електродного дроту, мм: - суцільний - порошковий | 1,2-2,0 1,2-2,0 | 0,8-1,4/1,2-2 0,8-1,4/1,2-2 |
| Межі регулювання швидкості подачі електродного дроту, м/год | 120-1200 | 80-800 |
| Джерело живлення (рекомендований) | КИУ-501 | КИУ-501 |
| Габаритні розміри, мм: - механізм подачі дроту - джерело живлення | 470×363×405 805×600×1030 | 470×195×360 805×600×1030 |
Порівнявши технічні характеристики обладнання доцільно вибрати КП-004 укомплектований КИУ-501, які мають ряд переваг.
Напівавтомати цієї серії використовуються для зварювання низьковуглецевих і низьколегованих сталей в усіх просторових положеннях крім стельового. Стабілізація вихідних параметрів джерел живлення зі стабілізацією швидкості подачі електродного дроту дозволяє отримувати зварні з'єднання високої якості.
Нове покоління напівавтоматів з широким діапазоном регулювання зварювальних параметрів, призначене для зварювання електродом в середовищі захисних газів.
В якості джерел живлення порівняємо випрямляч ВДУ-506 та КИУ-501, їх технічна характеристика надана в таблиці 2.8.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
| Технічна характеристика | ВДУ-506 | КИУ-501 |
| Номінальний зварювальний струм, А | ||
| Діапазон регулювання св. струму, А: - падаюча - жорстка | 50-500 60-550 | 50-500 60-550 |
| Напруга холостого ходу, В | ||
| Діапазон регулювання напруги на дузі, В: - падаюча - жорстка | 22-46 18-50 | 22-46 18-50 |
| Споживана потужність, кВт | ||
| Габаритні розміри, мм | 820×620×1100 | 805×600×1070 |
Проаналізувавши запропоновані джерела живлення, вибираємо КИУ-501, так як активна споживана потужність в мережі менше, а продуктивність вище, ніж у ВДУ-506.
При зварюванні плавким електродом в середовищі захисного газу вольт-амперна характеристика зварювальної дуги круто зростає. Для забезпечення стабільного зварювального процесу в середовищі захисного газу необхідно, щоб джерело живлення мав жорстку характеристику. Таким джерелом є випрямляч для дугового зварювання в середовищі захисних газів КИУ-501.
Даний джерело живлення КИУ-501 має відмінні зварювальні властивості: стабільне горіння дуги, мале розбризкування металу, висока якість зварного шва.
Для отримання двокомпонентної захисної газової суміші використовуємо змішувач газів типу УГС-1, який забезпечує регулювання і автоматична підтримка складу і витрати суміші.
Технічна характеристика даного змішувача надана в таблиці 2.9.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ |
| Технічна характеристика | Показники |
| Змішувані гази | Будь двокомпонентні суміші, що не руйнують латунні деталі змішувача |
| Склад суміші,%: - основний газ - задаючий газ | |
| Тиск газів на вході в змішувач після газових редукторів, МПа: - основний газ - задаючий газ | 0,3 0,1 |
| Найбільша витрата суміші, л/хв | |
| Точність підтримки суміші,% | ± 1 |
| Габаритні розміри змішувача без комплектуючих газових редукторів, мм | 150×100×145 |
| Маса змішувача без комплектуючих газових редукторів, кг | 1,5 |
2.9 Вибір та обґрунтування пристосувань для збірки
Застосування складально-зварювальних пристосувань дозволяє зменшувати трудомісткість роботи, підвищити продуктивність праці, скоротити тривалість продуктивного циклу, поліпшити умови праці, підвищити якість продукції, розширити технологічні можливості зварювального обладнання, сприяє підвищенню комплексної механізації та автоматизації виробництва.
До конструкцій складально-зварювальних пристосувань пред'являється цілий ряд вимог:
- зручність в експлуатації;
- забезпечення заданої послідовності складання та накладення швів, відповідно до розробленого технологічним процесом;
- забезпечення складання всієї конструкції з одніє
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 532 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| июня 1907 г. | | | Глобальная экология и ее подразделения |