Разработка технологии сварки и сварки металлической конструкции
Обновлено: 04.10.2024
Стали для изготовления металлоконструкций. Операции сборки-сварки и требования к ним. Виды и режимы сварки. Типы сварных соединений. Выбор материалов, оборудования и оснастки. Последовательность выполнения швов. Контроль их качества и допустимые дефекты.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.01.2014 |
| Размер файла | 3,5 M |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Сварка широко используется при изготовлении строительных металлических конструкций в заводских условиях и при возведении их на стадии укрупнения и окончательного монтажа.
Общие требования по выполнению сварочных работ регламентируются руководящими документами или технологическими указаниями по сварке, разрабатываемыми проектировщиками или отраслевыми институтами по организации строительства. Эти документы конкретизируются применительно к малым размерам конструкций и их элементов в картах технологических процессов сборки и сварки, разрабатываемых, как правило, в организациях, осуществляющих заводское изготовление и монтаж металлических конструкций.
Цель данных методических указаний - оказать помощь студентам при выполнении курсовой работы «Разработка технологии сборки и сварки металлической конструкции, предусмотренной программой курса «Сварка в строительстве».
Основным ядром курсовой работы является разработка технологической карты сборки и сварки элемента металлической конструкции, - балки, колонны, стойки и т.д., конструктивно представляющего собой, как правило, стержень таврового, двутаврового или коробчатого сечения. Составляющие стержень детали - стенки, полки, ребра жесткости - соединяются между собой сваркой протяженными швами.
Исходные данные для выполнения курсовой работы задаются из индивидуального задания.
сталь сварка металлоконструкция дефект
1. Порядок выполнения курсовой работы
1. Ознакомиться с содержанием задания (бланк задания и образец его заполнения приведен в приложении 1)
2. Выбрать для заданного элемента металлической конструкции сталь по ГОСТ 27772 и соответствующую ей марку в соответствии с условиями работы конструкции и климатическим районом ее эксплуатации.
3. Выполнить на листе формата А2 или А3 чертеж заданного элемента конструкции (отправочной марки). Привести на чертеже спецификацию деталей с указанием номера позиции, количества деталей в элементе и марки стали для каждой детали. Пример выполнения чертежа приведен в приложении 1.
4. Осуществить разбивку заданного элемента металлической конструкции на детали и узлы с учетом габаритов элемента и серийности производства. Выбрать общую схему и определить последовательность и общие требования к операции сборки и сварки.
5. Выбрать вид сварки для выполнения сварных соединений элемента металлической конструкции.
6. Выбрать типы сварных соединений деталей и узлов в соответствии с ГОСТ применительно к назначенному способу сварки. Определить условные обозначения сварного соединения, характер сварного шва, его форму, номинальные размеры и предельные отклонения подготовленных под сварку кромок сварных деталей и сварных швов.
7. Нанести на чертеже элемента конструкции условные обозначения и порядковые номера выполнения швов, сечения подготовленных под сварку кромок сварных соединений и сварных швов, их номинальные размеры и предельные отклонения.
8. Назначить для каждой операции сборки и сварки в соответствии с выбранным способом сварки:
§ параметры режимов и порядок выполнения швов при прихватке и сварке;
§ оборудование для реализации выбранных способов сварки (источники питания дуги, сварочные автоматы и/или полуавтоматы);
§ приспособления (оснастка) для сборки и для перемещения или позиционирования деталей при сварке;
§ методы и объемы пооперационного контроля сварных швов и соединений;
§ требования к качеству и допустимые размеры дефектов швов и соединений.
9. Рассчитать расход сварочных материалов (проволоки или электродов) для швов по заданию преподавателя
10. Заполнить соответствующие графы технологической карты схемами и фактическими данными, полученными при проработке пунктов 4-9 (форма технологической карты и пример ее заполнения приведены в приложениях 2, 3)
2. Выбор стали для заданного элемента металлической конструкции
Для металлических строительных конструкций рекомендуется применять листовой, универсальный фасонный прокат и гнутые профили из углеродистых и низколегированных сталей, химический состав и механические свойства которых определен ГОСТ 27772-82. Обозначение сталей по ГОСТ 27772-82 (по пределу текучести) и соответствующие им марки стали по другим действующим стандартам приведены в табл.1, 2.
Выбор конкретной стали зависит от характера нагрузок, воздействующих на металлическую конструкцию, климатических условий ее эксплуатации и регламентируется СНиП II-23-81*. В соответствии с вышеуказанным СНиП, в зависимости от условий работы, стальные конструкции разделяются на 4 группы. Под условиями работы понимается характер нагрузок - статические, вибрационные, динамические, климатические районы и соответствующие им предельные отрицательные температуры эксплуатации, наличие сварных соединений в конструкциях. В табл.3 настоящих методических указаний и табл.50* СНиП II-23-81* приведен перечень групп сварных конструкций и соответствующие им стали по ГОСТ 27772. Используя данные указанных выше таблиц, необходимо:
§ назначить для заданного элемента отправочной марки сталь по ГОСТ 27772 и соответствующую ей марку по другим действующим стандартам;
§ определить размеры деталей отправочной марки и их массу;
§ занести указанные выше данные в таблицу спецификации на чертеже отправочной марки.
Таблица 1 Обозначение сталей по ГОСТ 27772-88 (по пределу текучести) и соответствующих им марок сталей по другим действующим стандартам
Разработка технологии сборки и сварки металлической конструкции
Подобные документы
Технология проектирования сварочной конструкции: выбор материала, оборудования и приспособлений; последовательность выполнения подготовки металла под сварку и сборки изделия; выбор режима сварки и выполнение сварки изделия; контроль качества сварных швов.
дипломная работа, добавлен 02.02.2014
Назначение конструкции, ее общая схема. Выбор соответствующих сварочных материалов, стали, маркировка и рабочие свойства. Источник питания, техническая характеристика сварки. Последовательность сборки и сварки трубы. Контроль качества сварочного шва.
контрольная работа, добавлен 25.07.2016
Разработка технологического процесса сборки и сварки фундамента барабана для размотки боновых заграждений. Выбор оборудования и сварочных материалов. Контроль качества основного металла. Устранение выявленных дефектов швов. Испытание сварных соединений.
курсовая работа, добавлен 10.06.2018
Проектирование свариваемой конструкции. Разработка технологической схемы и сборки сварки. Выбор типа сварки, сварочного материала и оборудования для сварки. Расчет режимов и основных норм времени сварки. Выбор формы разделки кромок и технологии сварки.
курсовая работа, добавлен 23.04.2014
Выбор и обоснование способа сварки и оборудования. Технические характеристики сварочного выпрямителя, угловой шлифмашины и гильотинных ножниц. Выбор сварочных материалов и режимов сварки и резки металлов. Разработка технологической схемы сборки и сварки.
курсовая работа, добавлен 20.11.2012
Разработка технологии сварки, выбор схем базирования, последовательности сборки, технологической оснастки, элементов приспособлений, вспомогательного инструмента и сварочных материалов. Назначение параметров режимов сварки и методы контроля качества.
курсовая работа, добавлен 16.06.2016
Технологический маршрут сборки-сварки изделия. Химический состав стали и ее свариваемость. Подготовка свариваемых кромок. Расчет режимов сварки, количества расходных материалов. Разработка конструкции сборочно-сварочного приспособления для сборки детали.
курсовая работа, добавлен 25.05.2015
Разработка технологии сборки и сварки заданной конструкции, составление технологической карты на её изготовление, подбор режима сварки, сварочных материалов и оборудования. Характеристика требований для выбора определённого способа и технологии сварки.
курсовая работа, добавлен 18.01.2014
Обоснование выбора основного материала, способов сборки и сварки металлической конструкции. Расчет режимов сварки стыковых соединений. Подбор сварочных материалов и оценка их потребности. Характеристика оборудования. Экономика технологического процесса.
курсовая работа, добавлен 27.10.2017
Условия допуска сварщиков к сварке при монтаже металлоконструкций. Указание в чертеже типа электрода или марки для сварки металлоконструкций. Правила и режимы ручной дуговой сварки. Дефекты сварных соединений, их исправление и контроль качества.
Технологии сварки металлоконструкций
Виды сварки
Сварка металлоконструкций – технология соединения деталей из металла различной степени сложности в единое целое при помощи специального оборудования.
Она может активно применяться в промышленном масштабе на крупных производствах опытными специалистами, а также для выполнения бытовых операций сварщиками-любителями. В любом варианте, соединения металлоконструкций характеризуется определенными особенностями, которые важно понимать при работе.
Требования к сварке металлических конструкций
Процесс сварки в технологическом плане должен обеспечить выполненным соединениям требуемые геометрические параметры, размеры и высокое качество. Конструкция должна получиться прочной и долговечной, а риск ее деформации – нулевым.
Сварка металлических конструкций.
Именно поэтому технология сварки металлоконструкций должна реализовываться с учетом некоторых требований, что во многом определит качество созданных сварных швов:
- Если создаются простые соединения без применения кондуктора, а также при создании сложных швов перед включением данного инструмента важно оставить зазор между скрепляемыми деталями.
Тогда при смещении элементов шов не пострадает. Но размеры зазора должны соответствовать допустимой норме, иначе система не будет прочна и долговечна. - При выполнении сварки ответственных металлоконструкций сварщики проверяют строгое соответствие установленной детали своему местоположению, согласно карте.
При поступлении заготовки на стапель стоит подготовить каждую из них к завершающему этапу. - Все детали должны строго соответствовать по виду и размеру, указанным в проекте частям будущей конструкции.
Это позволит сохранить функциональные возможности изделия. - Корневые слои шва при ручном методе выполнения дуговой сварки важно накладывать электродами с диаметром, не превышающим 3-4 мм.
- Металлоконструкции при укреплении потребуется располагать так, дабы можно было накладывать швы преимущественно в нижнем положении.
Это необходимо для обеспечения сварщика безопасными условиями работы. - Важно взять под строгий контроль углы металлоконструкции, для чего стоит воспользоваться специальными инструментами и кондуктором.
Все углы между плоскостями должны быть прямыми, если это предусмотрено проектом. Иначе произойдет перекос деталей, что повлечет за собой нарушение целостности механизма, потере им своей функциональности. - Готовая конструкция должна иметь минимальные усадочные напряжения и деформации, для чего сварные работы нужно осуществлять в стабильном режиме с отклонениями от заданных значений величины тока и напряжения на дуге не более ±5 %.
Описанные рекомендации важно учитывать уже на этапе сборки деталей в целостную конструкцию, а не только перед непосредственным выполнением сварочных работ. Особенно, если выбран автоматический режим, при котором не выйдет откорректировать допущенные ошибки.
В целом же, именно этот вид сварных работ и считается наиболее приемлемым, так как при автоматизировании сварных процессов влияние человеческого фактора на качество выполненных швов сводится к нулю.
На заметку! Если при испытании образца на статическое растяжение предел прочности изготовленного шва оказался меньшим, чем предел прочности основного металла, то изделие браковано.
Также важно заварить технологическую пробу в условиях, которые полностью совпадают с условиями сварки конструкций на месте производства.
Если работать сварочным аппаратом придется при низкой температуре воздуха, стоит сварить стыковые образцы перед началом операций при отрицательном температурном режиме, предусмотренном технологическим процессом. Это позволит в дальнейшем провести их механические испытания.
Если нужно выполнить сварные работы с особо ответственными металлоконструкциями из новых марок сталей или с применением новых сварных расходников, мастеру потребуется изготовить контрольные образцы в таком же пространственном положении и с теми же материалами, оборудованием, что и при сварке монтируемых конструкций.
Это позволит сварщику оценить ситуацию со всех сторон перед началом работы и не допустить ошибок в процессе ее выполнения.
На заметку! Качество созданных соединений металлоконструкций во многом зависит не только от мастерства сварщика, но и от качества сварочного аппарата, примененного в работе. Лучше остановить свой выбор на модели известного бренда, качество которого проверено временем.
Классическая технология сварки конструкций из металла
Сварка – уникальный способ получения неразъемных металлических соединений, открывающих человеку широкие возможности по снижению трудоемкости создания и установки металлоконструкций.
Она позволяет использовать рациональные типы сечений в металлоконструкциях, что приводит к снижению показателей металлоемкости в несколько раз, по сравнению с применением иных технологий.
Сегодня сварные работы выполняются с помощью разных методов, но все они создавались на основе знаний о классической технологии. Она проста и может реализовываться, как для бытовых целей, так и в промышленных масштабах.
Углы сварки металлоконструкций.
Если изготавливать сварочные металлоконструкции по классической технологии, потребуется применить следующие источники энергии:
Оба варианта предполагают три метода выполнения сварных швов:
Автоматический
Не подразумевает человеческое вмешательство в процесс выполнения сварных работ. Сварочный аппарат настраивается на актуальный режим функционирования с учетом конкретного вида выполняемой операции единственный раз перед началом работы.
Поэтому важно понимать основную цель приобретения сварного оборудования при выборе в магазине. Используя автоматический режим, можно применять контактную и электрошлаковую сварку.
Полуавтоматический
При использовании данного метода сварные швы формируются вручную, а электроды подаются в автоматическом режиме. Такое положение дел позволяет повысить производительность работы без ущерба для качества создаваемых металлоизделий.
При полуавтоматической сварке можно применить газовый флюс, неплавкие электроды, сварочную проволоку.
Ручной
Все действия методом ручной дуговой сварки осуществляются сварщиком без применения автоматизированного оборудования: от контроля подачи электрода до формирования самого соединения.
Зачастую при ручном режиме применяют обыкновенную сварку под флюсом, электродуговую сварку или пайку газосварочным устройством. Данный метод рационально использовать в бытовых целях, а не на крупном производстве, потому что он чрезмерно затратный и характеризуется низкой производительностью.
На заметку! Полуавтоматический метод дуговой сварки металлических конструкций наиболее востребован на отечественном рынке. Он активно применяется в строительстве при монтаже железобетонных строений, в машиностроении при конструировании автомобилей, а также в быту.
Инновационные сварочные технологии
Со временем классический метод выполнения сварных работ совершенствовался, опытные специалисты разрабатывали инновационные способы соединения металлических деталей в единую конструкцию: сварка с применением лазерных установок, ультразвука, теплового эффекта и т. п.
Подобные новаторские идеи могут помочь сварщику в работе, облегчив выполнение некоторых задач и ускорив весь процесс сборки металлоконструкций в целом. По этой причине и сегодня в этой области не прекращаются научные разработки и исследования.
Способы сварки металлоконструкций.
Также применение инновационных технологий выполнения сварных работ позволяет сварщику получить ряд преимуществ:
- снизить показатели коробления металла;
- повысить скорость выполнения работы;
- сократить расходы зачистку сварного шва;
- снизить траты на закупку расходных материалов;
- выполнять соединения тонколистового металла.
Особенно интересны, с точки зрения продуктивности, качества полученных швов и экономичности, следующие технологии сварки:
- Электронно-лучевая сварка применяется при работе с глубокими соединениями – до 20 см, но только при условии определенного соотношения ширины шва и глубины погружения инструмента – 20:1.
Процесс формирования шва осуществляется в вакууме, поэтому использовать такую технологию в быту практически невозможно. Она применяется в сфере узкопрофильных производств. - Термитная сварка подразумевает нанесение особой смеси на контуры соединения деталей в процессе горения.
Технологию применяют для ответственных конструкций из металла в готовом виде, когда с помощью наплавки металла надо устранить имеющийся дефект в виде трещины или скола. - Плазменная сварка подразумевает применение ионизированного газа, проходящего сквозь электроды с высокими сварочно-техническими характеристиками и выполняющего функцию дуги.
Технология имеет более широкие возможности применения по сравнению с электронным типом, так как позволяет выполнить сварщику резку и сварку металлической конструкции с любой шириной металла. - Орбитальная аргонодуговая сварка с помощью вольфрамового электрода применяется для работы со сложными деталями из металла.
Например, для неповоротных стыков труб с диаметром 20-1440 мм. В процессе работы активирующий флюс наносится 1 г/м шва. Это позволяет решить ряд важных технологических задач: уменьшить объем и вес сварной ванны за счет ведения операций пониженным током; благодаря давлению дуги на жидкий металл шов получается качественным в любом пространственном положении; сварку можно автоматизировать без разделки кромки. - Щадящие технологии сварки в смесях защитных газов Ar+CO2 и Ar+O2+CO2.
При использовании такого метода выполнения сварочных работ можно получить более качественные соединения при сравнении со сваркой в СО2. При этом актуальный объем расходных материалов сократиться на 20 % за счет резкого снижения набрызгивания электродного материала, а переход к свариваемым частям металлоконструкции станет плавным.
На заметку! Каждая из них имеет ряд недостатков, отличается своеобразными особенностями и принципами осуществления, которыми важно овладеть до начала применения на практике.
Современная наука многогранна и непредсказуема.
Она предоставляет человеку возможности применить на практике достоинства нано-технологий, поэтому ближайшее будущее сварочных операций представляется связанным с совершенствованием схем компьютерного управления сваркой, а также применением новых сварных материалов.
Заключение
Если соблюдать все требования к сварке металлоконструкций, можно получить высококачественные швы: долговечные, прочные и стойкие к воздействию. Использовать при этом можно как классический вид сварки, так и новые технологии.
Несмотря на то, что они в большей степени касаются профессионального уровня сварки, но при желании развивать свои навыки в этой сфере, ознакомиться с такой информацией будет не лишним и для новичка в подобных вопросах.
![]()
С одержание
В ведение
С помощью сварки изготавливают изделия из металлов, а также некоторых неметаллических материалов (стекла, керамики, пластмасс). Модифицируя режимы сварки, можно наплавлять слои металлов различных толщин и различного состава. При помощи специализированного оборудования в определенных условиях можно выполнять процессы, обратные по своей сути процессу соединения, например огневую, или термическую, резку металлов.
С применением сварки создаются серийные и уникальные машины. Сварка внесла коренные изменения в конструкцию и технологию производства многих изделий. При изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования, на сварку приходится четвертая часть всех строительно-монтажных работ.
Большое влияние на технологичность сварной конструкции оказывает свариваемость стали, которая обеспечивает высокое качество сварного соединения. Это предъявляет повышенные требования к квалификации специалистов в области сварки, так как именно они непосредственно осваивают новые способы сварки. Сварные конструкции в зависимости от назначения разделяются на машиностроительные и технологические. Создание типового технологического процесса конструкции можно классифицировать:
- п о конструктивной форме сварного изделия; - по особенностям эксплуатационных нагрузок.
Основным видом сварки является дуговая сварка, при помощи которой создаются основные сварочные конструкции. К таким сварочным конструкциям относятся всевозможные решетчатые изделия.
При проектировании технологического процесса изготовления оконной решетки руководствовался следующими положениями:
1. Правильный выбор сварочного оборудования, материалов (марки стали, электродов), инструментов.
2. Обеспечение прочности при минимальных затратах металла, что в приблизительной мере обеспечивает экономичность.
3. Используя схему конструкции, применять экономичные профили проката.
Цель работы: описание разработки технологического процесса сварки ограждения.
- изучить литературу, необходимую для выполнения данной работы;
- дать оценку современного состояния решаемой проблемы, основные и исходные данные для разработки письменной экзаменационной работы;
- представить анализ сварной конструкции, подлежащей к изготовлению;
- разработать требования, предъявляемые к сварной конструкции: материал, его обработка, виды сварочных материалов, способы контроля изделия, его сварных швов и испытание конструкции;
- разработать технологический процесс с расчетами режимов ручной дуговой сварки плавящимся электродом;
- представить расчет расхода материалов и расчета норм времени на сварочные работы;
- разработать мероприятия по техники безопасности при изготовлении сварной конструкции при соблюдении правил электробезопасности и пожарной безопасности.
1 Основная часть
1.1 Назначение и конструктивные особенности изделия
Издревле самой надежной защитой владения от посягательств недобрых людей считался прочный металлический забор. Не утратил своей актуальности такой способ защиты и сегодня.
Металлические ограждения можно условно разделить на несколько типов защитных сооружений, которые, впрочем, не имеют четкого деления и отличаются только стилевыми элементами.
Можно условно выделить ограждения для городских объектов, детских и школьных учреждений ограждения для предприятий, группу ограждений частной собственности и парковые зоны (Рис.1). Рисунок 1 - Ограждения для парковых зон
Типичным примером ограждений первой группы являются металлические заборы Москвы, Санкт-Петербурга , особенно ее центральной исторической части. Каждый металлический кованый забор сродни произведению искусства: ажурные завитушки, аккуратная сварка.
Для ограждения современных городских гражданских объектов, как правило, используются заборы из сварной проволоки. Заборы могут иметь различную высоту и протяженность.
Если необходимо отделить территорию крупных объектов: спортивные площадки, особенно футбольные и баскетбольные площадки, теннисные корты, детские площадки — как правило, применяют металлические ограждения значительной высоты, изготовленные или из прутков, переплетенных в виде металлической сетки или крупноячеистую металлическую сетку, секции которой по периметру отделаны металлическим уголком.
Для защиты промышленных предприятий металлические ограды должны, прежде всего, отличаться надежностью, а их эстетические свойства отходят на второй план. Такие заборы предотвращают воровство, вандализм, несанкционированное проникновение на объект с целью умышленного повреждения оборудования. Для создания таких заборов чаще всего используется металлическая сетка из сварной оцинкованной проволоки, которая для гарантированной длительной эксплуатации покрыта специальной краской. Многие предприятия испытывают необходимость четкого разграничения функциональных зон на территории. Это может быть обусловлено требованиями безопасности труда.
Наибольшее разнообразие имеют металлические ограждения для частной собственности. Они могут быть созданы из кованых элементов и в виде забора из сетки. Для монтажа этих ограждений используются металлические столбы для забора из круглой или квадратной трубы различного диаметра и толщины стенки.
Преимущество решетчатых металлических заборов в том, что они вписываются в облик современной городской территории, выглядят эстетично и не препятствуют обзору.
1.2 Выбор материала и сортамента сталей элементов сварной конструкции
Металлические ограждения изготавливают методом сварки. Большое влияние на технологичность сварной конструкции оказывает свариваемость стали, которая обеспечивает высокое качество сварного соединения, Под свариваемостью материалов понимается комплексная технологическая характеристика металла или сплава, которая отражает их реакцию на процесс сварки и показывает пригодность данного материала для получения надежного сварного соединения. Свариваемость (Приложение 1) определяется в первую очередь механическими испытаниями сварных швов на разрыв, изгиб, ударную вязкость и кроме того, способностью материалов без образования трещин и значительного изменения свойств выдерживать быстрый нагрев до температуры плавления, значительное тепловое расширение, быстрое охлаждение и усадку при этом. В некоторых случаях для определения свариваемости проводят специальные испытания сварных соединений в условиях, соответствующих реальным условиям их эксплуатации.
Помимо сварных образцов испытывают и не сварные образцы основного металла, применяя термическую обработку, чтобы воспроизвести изменение свойств материала аналогично происходящему во время нагревания при сварке. Испытание материалов на свариваемость необходимо при разработке технологии сварки .
Свариваемость стали может быть определена также по содержанию химических элементов (С, Mo, V, Ni, Cr, Mn), влияющих на ее механические свойства.
В этом случае пользуются эмпирической формулой, определяющей эквивалент углерода Сэкв:
Сэкв = C + Mn/20 + Ni/15 + (Cr + Mo + V)/10,
где Mn, Ni, Cr, Mo, V, С — содержание элементов в стали в весовых процентах по данным химического анализа.
Для ручной дуговой, автоматической и полуавтоматической сварки эквивалент углерода не должен превышать 0,45%. При этом соотношении не обнаружено склонности стали к образованию горячих трещин.
Если Сэкв более 0,45%, то для предотвращения образования трещин и закалочных структур применяют предварительный и сопутствующий подогрев и последующую термическую обработку. При сварке металлов малых толщин допускается предельное содержание Сэкв 0,55% без применения термической обработки.
Свариваемость стали ухудшают примеси серы и фосфора, содержание которых свыше 0,035 и 0,04% соответственно повышает склонность к образованию трещин.
По свариваемости стали подразделяют на: хорошо, удовлетворительно, ограниченно и плохо свариваемые
Сплав марки стали Ст3сп содержит: углерода - 0,9-1%, кремния - 0,05-0,17%, марганца - 0,4-0,65%, никеля, хрома - до 0,3% , серы и фосфора - до 0,05 и 0,04% соответственно.
Сэкв = 0,9 + 0,5/20 + 0,3/15 + (0,3 + 0,05)/10 =0,23
Из уравнения видно, что сталь хорошо сваривается и не дает трещин, не требует предварительного нагрева.
Свариваемость – свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. В зависимости от назначения и нагрузок изделия выбирают материал из которого оно будет изготовлено. Таким образом, для изготовления ограждения использовалась сталь марки Ст3сп низкоуглеродистая, относится к группе хорошо свариваемых. Углерода в ней до 0,25 % , марганца 0,5% , кремния 0,35%. Чаще всего прокат из данной марки стали используется для разнообразных строительных конструкций благодаря высокой механической прочности, что позволяет использовать более тонкие элементы, чем при использовании других сталей.
1.3 Выбор и обоснование подготовительных операций
Технологический процесс заготовок деталей из проката может включать следующие операции: правку, разметку, резку, обработку кромок и очистку под сварку.
Правка осуществляется за счет создания местной пластической деформации и, как правило, производится в холодном состоянии. Для устранения волнистости листов и полос толщиной от 0,5 до 50мм широко используют многовалковые машины с числом валков больше пяти. Правку мелко- и среднесортного и профильного проката производят на роликовых машинах, работающих по той же схеме, что и листоправильные. Для изготовления решетки правка металла не осуществлялась, так как использовался новый профильный прокат.
Разметка. Использование приспособлений для мерной разметки проката обеспечивает экономию времени. Слесарная операция заключается в нанесении на поверхность заготовки углублений (кернов) и линий (рисок), определяющих контуры изготовляемой детали или места, подлежащие обработке. По рискам с заготовки при обработке удаляют припуск. Разметку осуществляют главным образом в индивидуальном и мелкосерийном производствах. Для разметки квадратного профиля при изготовлении деталей оконной решетки был использован разметочный материал: чертилка, керн, металлическая линейка и рулетка.
Резка, разделка кромок. Резкой металлов называют отделение частей (заготовок) от сортового, листового или литого металла.
Для поперечной резки фасонного проката применяют пресс-ножницы с фасонными ножами или дисковые пилы. В некоторых случаях применяют резку гладким диском.
Механическая обработка кромок обычно производится на станках, либо с помощью «болгарки» (Рис 2), которая необходима:
а) для обеспечения требуемой точности сборки;
б) для образования фасок, имеющих сложные очертания;
в) для удаления металла кромок, обрезанных ножницами или с помощью кислородной резки, когда это считается необходимым.
В данной работе для резки заготовок для оконной решетки использовалась механическая «болгарка».
Рисунок 2 – Механическая «болгарка» с отрезным диском
Очистка металла от загрязнений является трудоемкой операцией. Существуют следующие способы очистки: ручным инструментом механическими щетками, абразивными кругами.
Очистка поверхности от загрязнений и ржавчины на заготовках для изготовления ограждения осуществляется угло - шлифовальной машинкой. Для удаления заусенцев, снятие усиления шва и удаления окалины на небольших поверхностях используется очистка абразивными кругами.
Перед сборкой стыка свариваемые кромки на ширину до 20мм зачищают до металлического блеска и обезжиривают.
Сборка. В процессе изготовления сварных конструкций должны быть обеспечены заданные технологическим процессом взаимное положение соединяемых деталей и условия, наиболее благоприятные для образования качественного соединения. Это достигается применением технологических приспособлений и оснастки.
Технологические приспособления делятся на сборочные, предназначенные для сборки под сварку и фиксации деталей при помощи прихваток (или простейших механических устройств); сварочные, предназначенные для сварки заранее собранных деталей с зафиксированным взаимным положением и сборочно-сварочные, позволяющие совместить операции сборки и сварки.
Сборка металлоконструкций – трудоемкая операция, требующая большой точности, особенно при сборке решетчатых конструкций. Конструкции собирают по технологическим чертежам металлоконструкций на стеллажах или на сборочных стендах.
Конструкция ограждения была выполнена из квадратного профиля с помощью сборочных приспособлений.
В качестве приспособлений применялись зажимы, стяжки, угольник.
Из профиля 10*10 собираем раму (контур) ограждения по её размерам. Сборку осуществляем в соответствии размеров по сторонам и диагоналям, это можно сделать при помощи угольника и рулетки. Если все размеры совпадают, то детали нужно зафиксировать помощью зажимов, а затем прихватками.
2 Специальная часть
2.1 Выбор и обоснование способа сварки
Способ сварки выбираем из условия требуемых эксплуатационных свойств конструкции (точность, прочность, надежность), и конструктивными особенностями, применяемых материалов. При выборе способа сварки так же руководствуются видом производства, производительностью процесса и программой выпуска.
Читайте также: