Курсовая работа на тему сварка
Обновлено: 08.07.2024
9. Расчёт норм времени на сварочные операции 13 стр. 10.Проектирование технологической оснастки 14 стр.
Введение
Сварка является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Сварка широко применяется в основных отраслях производства, потребляющих металлопрокат, т.к. резко сокращается расход металла, сроки выполнения работ и трудоёмкость производственных процессов. Выпуск сварных конструкций и уровень механизации сварных процессов постоянно повышается. Успехи в области автоматизации сварочных процессов позволили коренным образом изменить технологию изготовления важных хозяйственных объектов, таких как доменные печи, турбины, химическое оборудование.
Разработка курсового проекта по курсу ТМ и ПСП дает возможность разработать новые технологии и применение автоматизированных систем для производства разнообразных изделий машиностроения.
Характеристика изделия
Реактор представляет собой основную часть гидропередачи, которая находит применение в установках для железнодорожных машин, предназначенных для укладки рельсового пути. Изделие изготовляется из сталей двух марок: щека-сталь 20, труба-сталь 45.Стали 20, 45 принадлежат к группе углеродистых сталей, хорошо свариваемых, с достаточно хорошими пластическими свойствами.
При сварке среднеуглеродистых сталей образование трещин, как в основном, так и в наплавленном металле. По этой причине для получения качественного соединения, перед сваркой необходим подогрев. Подогрев ведётся следующим образом : выдержка детали в печи в течении одного часа при Т=250-300С. После сварки производиться термообработка с целью избежания дефектов в виде трещин, снятия внутренних напряжений. Термообработка заключается в конструкции. Температура нагрева детали после сварки в печи 675-700С. Охлаждение производиться в месте с печью до Т=100-150С, дальнейшее охлаждение производят на воздухе.
Химический состав применяемых в изделии сталей, а также их механические свойства приведены в таблице 1.
В таблице 1 представлены химический состав и механические свойства сталей 20, 45 по ГОСТ 1050-74
Реактор изготовлять с учётом следующих ТУ:
1) Швы приварки лопаток должны соответствовать ТУ 24-4-3-143-75.
2) Контроль шва приварки трубы производить обильным смачиванием керосином. Просачивание не допускается.
3) После сварки отжиг
4) Низкоуглеродистые предельные отклонения размеров отверстий- по А7, валов- по В7.
5) Овальность и конусообразность поверхности А не более 0,017мм
6) Автоматическая и полуавтоматическая сварка в среде СО2
Анализ вариантов и выбор способа изготовления с учётом особенностей свариваемости материалов.
В случае изготовления реактора можно применить 2 способа изготовления сварных стыков, полуавтоматическую сварку в среде СО2 и автоматическую сварку в среде СО2.
Анализ первого способа: сварка может производиться на полуавтоматах
различных марок, которые по своим техническим данным могут быть применены к изготовлению данной детали. В настоящее время рекомендуют производить сварку на п/а А-547У. Данный способ является малопроизводительным по сравнению с автоматической сваркой в среде СО2, но позволяет выполнить швы, которые невозможно выполнить на автоматических установках. Это в частности швы приварки лопаток к щеке. Автоматизировать приварку этих изделий не удаётся, и по этой причине для изготовления изделия наряду с автоматической установкой УСКК-2 будет применяться п/а А-547У.
Анализ второго способа: автоматическая сварка в среде СО2 на установке УСКК-2.
Позволяет получить более высокую производительность по сравнению с полуавтоматической сваркой в СО2. Это вызвано следующими факторами; равномерным движением детали, т.е равномерной скоростью сварки. Скорость сварки и качество выполнения шва зависит от квалификации сварщика, его физического состояния. Кроме этого появляется возможность использования нескольких установок одновременно, управляемых одним оператором, что в конечном счёте ведёт к повышению производительности.
Данное изделие изготавливают из сталей 20, 45 по ГОСТ 1050-74. Это углеродистые стали, которые обладают хорошей свариваемостью.
Для сварки стали 45 необходимо применить предварительный подогрев, а после сварки отжиг. В результате, при сварке образуется в околошовной зоне закаленная зона, очень высокой прочности, но малой пластичности, хотя и обеспечивается удовлетворительное формирование шва. По этой причине, с целью снижения скорости охлаждения ОШЗ при сварке сталей 45 выполняется предварительный подогрев. Подогрев позволяет получить в ОШЗ структуру, которая обладает закосом пластичности, достаточным для того, чтобы не образовались трещины в результате ТДЦ. Для снижения внутренних напряжений после сварки производят отжиг детали Т=675-700С охлаждение до Т=100-150С вместе с печью.
Для изготовления деталей используют 2 способа: п/а и и автоматическая сварка в СО2. Это позволяет получить сварное соединение заданной прочности, вязкости и пластичности. Сварку ведут проволокой СВ 08 Г2С с достаточным содержанием элементов раскислителей ( Mn, Si и др.).
Т.о изделие изготовляется с применением 2-х способов сварки: п/а и автоматическим. Это вызвано тем что приварку лопаток автоматизировать не удастся, а применение автоматической сварки на УСКК-2 позволяет повысить производительность, а также даёт возможность применения сразу нескольких
Сварка
Анализ вариантов и выбор способа изготовления с учётом свариваемости. Характеристика изделия. Технологическая карта. Выбор сварочных материалов и сварочного оборудования. Расчёты расхода сварочных материалов. Расчёты и выбор параметров режима сварки.
Подобные документы
Механизация и автоматизация самих сварочных процессов. Подготовка конструкции к сварке. Выбор сварочных материалов и сварочного оборудования. Определение режимов сварки и расхода сварочных материалов. Дефекты сварных швов и методы контроля качества.
курсовая работа, добавлен 07.08.2015
Изготовление сварных конструкций. Проектирование технологии и организации сборочно-сварочных работ. Основной материал для изготовления корпуса, оценка его свариваемости. Выбор способа сварки и сварочных материалов. Определение параметров режима сварки.
курсовая работа, добавлен 26.01.2013
Выбор материалов для выполнения сварочных работ и режима сварки. Технологическая карта на выполнение сборки концевых стыков труб диаметром 150 мм, изготовленных из стали марки 12Г2СБ при помощи ручной дуговой сварки. Контроль качества сварочных работ.
курсовая работа, добавлен 14.11.2014
Технология сборки и сварки ротора паровой турбины. Анализ вариантов и выбор способов сварки. Разработка пооперационной технологии. Выбор сварочных материалов и расчет норм расходов, сварочного оборудования, его характеристики, метода контроля качества.
курсовая работа, добавлен 08.12.2008
Анализ технических требований, обоснование способа сварки, характеристика сварочных материалов. Расчет режимов сварки и выбор электротехнического оборудования. Конструирование узла сборочно-сварочного приспособления. Мероприятия защиты окружающей среды.
курсовая работа, добавлен 14.04.2009
Расчет склонности стали 40х к трещинообразованию. Выбор сварочных материалов и способа сварки. Расчет химического состава металла шва. Расчет основных параметров режима сварки. Определение склонности металла околошовной зоны к образованию трещин.
контрольная работа, добавлен 31.03.2016
Характеристика сварной конструкции и материалов для ее изготовления. Последовательность сборочных и сварочных работ, обоснование способа сварки, выбор и расчет режимов. Характеристика используемого сварочного оборудования. Методы контроля. Охрана труда.
курсовая работа, добавлен 08.02.2013
Описание сварной конструкции. Выбор способа сварки, сварочных материалов и сварочного оборудования. Нормирование технологического процесса. Химический состав материала Ст3пс. Расчет затрат на проектируемое изделие. Карта технологического процесса сварки.
курсовая работа, добавлен 26.02.2016
Преимущества сварки в защитном газе. Расчет ее режимов для угловых швов. Химический состав, механические и технологические свойства стали 09Г2С. Выбор сварочных материалов. Определение норм времени и расхода сварочных материалов. Методы контроля изделий.
курсовая работа, добавлен 05.03.2014
Определение параметров свариваемости стали, выбор способов сварки и разработка технологии сборки и сварки пояса в условиях массового или крупносерийного производства. Выбор сварочных материалов и описание технологического процесса сварки стыка пояса.
Сварочное производство
Главные особенности сварочного производства: многообразие номенклатуры, высокие требования к качеству, необходимость аттестации технологических процессов. Операционный контроль технологического процесса сварки. Рассмотрение безопасных приемов работы.
Анализ структуры технологического производства машиностроительного завода. Характеристика типов производства и производственных процессов. Анализ структуры технологического процесса. Описание рабочих мест станочника и сборщика. Описание токарной операции.
лекция, добавлен 25.09.2017
Методика разработки технологического процесса ручной дуговой сварки: определения типа и диаметра электродов, разделки кромок элементов, силы сварочного тока, марки источника питания электрической дуги. Составление технологической карты сварочных работ.
практическая работа, добавлен 18.01.2010
отчет по практике, добавлен 16.05.2016
Прямая полярность как направление полюсов сварочного тока, при котором электрод присоединяется к отрицательному полюсу источника питания дуги. Специфические особенности технологического процесса сварки в среде защитных газов плавящимся электродом.
статья, добавлен 09.03.2018
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
Описание распространенных технологических процессов сварочного производства. Изучение санитарно-гигиенических характеристик и вредных факторов разных способов сварки. Рассмотрение методов профилактики и способов оптимизации условий труда сварщиков.
презентация, добавлен 04.03.2018
Исследование развития технологических процессов и выявление закономерностей этого развития. Определение основных параметров технологического процесса. Динамика трудовых затрат при развитии технологических процессов. Структура технологического процесса.
лекция, добавлен 01.05.2015
Единая системой технологической документации: понятие и содержание. Принципы проектирования процессов сварки, организация рабочего места. Характеристика колонны. Выбор материалов и анализ свариваемости стали. Контроль качества проведенной работы.
курсовая работа, добавлен 21.11.2013
Производственный контроль технологического процесса производства крупнокусковых и рубленых полуфабрикатов. Требования к качеству и безопасности готовой продукции, расчёт рабочей силы. Химический состав мяса, описание показателей безопасности продукции.
дипломная работа, добавлен 23.02.2019
Характеристика конструкции палубы. Описание процессов сборки и сварки листов палубы. Расчёт необходимого количества оборудования, затрат на материалы и электроэнергию. Расчёт фонда заработной платы рабочих и себестоимости сборочно-сварочного цеха.
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ «МАТИ» - Российский государственный технологический университет
им. К. Э. Циолковского
Кафедра «Природная и техногенная безопасность и управление риском»
Курсовая работа по дисциплине
«Электродуговая сварка: технология процесса и безопасность труда»
Описание процесса электродуговой сварки
Цех по сварке алюминиевых колен
Оценка факторов рабочей среды
Мероприятия по снижению влияния вредных факторов при ручной дуговой сварке.
Мероприятия по снижению влияния трех основных опасных факторов
Оценка факторов рабочей среды с учетом принятых мер
Безопасность труда – это такое состояние его условий, при котором исключено негативное воздействие на работающих людей опасных и вредных производственных факторов. В наш век, век научно-технического прогресса, когда особенностью производства является применение самых разнообразных технологических процессов, сложных по своей физико-химической основе, использование высокотоксичных, легковоспламеняющихся веществ, различного рода излучений, а также внедрение новых материалов, которые часто недостаточно изучены с точки зрения негативных последствий их применения, особенно остро стоит вопрос о безопасности. И, несмотря на внедрение новых, более современных и безопасных для человека технологий, остается много отраслей, где травматизм являет собой значительную проблему. Таким образом, можно сказать, что уровень производственного травматизма в России сегодня в первую очередь определяется технологическим уровнем производства.
Одна из отраслей, где вопрос о безопасности технологического процесса является наиболее актуальным, является отрасль металлообработки, где не последнее место занимает процесс сварки.
Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывностью структур – структурной непрерывной связью.
Это технологический процесс, с помощью которого изготавливаются все основные конструкции гидротехнических сооружений, паровых и атомных электростанций, автодорожные, городские и железнодорожные мосты, вагоны, наводные и подводные корабли, строительные металлоконструкции, всевозможные подъемные краны и многие другие изделия.
Многообразие свариваемых конструкций и свойств материалов, используемых для изготовления, заставляют применять различные способы сварки, разнообразные сварочные источники теплоты. Для сварочного нагрева и формирования сварного соединения используются: энергия, преобразованная в тепловую посредством дугового разряда, электронного луча, квантовых генераторов; джоулево тепло, выделяемое протекающим током по твёрдому или жидкому проводнику; химическая энергия горения, механическая энергия, энергия ультразвука и других источников.
Все эти способы требуют разработки, производства и правильной эксплуатации разнообразного оборудования, в ряде случаев с применением аппаратуры, точно дозирующей энергию, со сложными схемами, иногда с использованием технической электроники и кибернетики.
Электродуговая сварка – наиболее широко применяемая группа процессов сварочной технологии.
При электродуговой сварке кромки соединяемых деталей расплавляются электрическим дуговым разрядом. Для сварки необходим сильноточный источник питания низкого напряжения, к одному зажиму которого присоединяется свариваемая деталь, а к другому – сварочный электрод. Электрическая дуга представляет собой устойчивый длительный электрический разряд между двумя электродами в ионизированной газовой среде. Дуга состоит из анодной области, катодной области и столба. Главная роль дугового разряда – преобразование электрической энергии в теплоту. Температура дуги на оси газового столба достигает 6000. 7500°С, что позволяет расплавить практически все металлы и сплавы. На поверхностях анода и катода температура дуги снижается до 3500 – 4000 0 С. Столб дуги окружен пламенем (ореолом). Из-за большого концентрации тепла и высоких температур при сварке тонкого или легкоплавкого металла, а также чувствительных к перегреву высокоуглеродистых, нержавеющих и легированных сталей электрическую дугу питают током обратной полярности. То есть минус источника тока подключают к изделию.
В результате очень высоких температур дуги возникают опасные факторы: интенсивное излучение сварочной дуги в оптическом диапазоне (ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное) и интенсивное тепловое (инфракрасное) излучение свариваемых изделий и сварочной ванны.
Интенсивность излучения и его спектральный состав зависят от мощности дуги, применяемых сварочных материалов, защитных и плазмообразующих газов и т.п. При отсутствии защиты возможно поражение органов зрения (электроофтальмия, катаракта и т.п.) и кожных покровов (эритемы, ожоги и т.п.). А интенсивность инфракрасного (теплового) излучения зависит от температуры предварительного подогрева изделий, их габаритов и конструкций, а также от температуры и размеров сварочной ванны. При отсутствии средств индивидуальной защиты воздействие теплового излучения может приводить к нарушениям терморегуляции вплоть до теплового удара. Контакт с нагретым металлом может вызвать ожоги.
Электрическая дуга возникает в результате сильного нагрева торца электрода (катода), который под действием электрического поля начинает испускать свободные электроны (электронная эмиссия). В дуговом промежутке образуются положительно и отрицательно заряженные частицы – ионы. Положительные ионы – это атомы, потерявшие электроны; отрицательные ионы – это частицы, присоединившие электроны. В образовании дуги главную роль играют положительные ионы. Процесс образования ионов называют ионизацией; газ в дуговом промежутке, содержащий ионы, становится ионизированным, а дуговой промежуток – электропроводным.
Длина дуги. При горении дуги на поверхности свариваемого изделия образуется ванна расплавленного металла (сварочная ванна) с углублением – кратером. Расстояние от конца электрода до поверхности сварочной ванны называется длиной дуги. Длина дуги при ручной дуговой сварке металлическим электродом составляет от 2 до 6 мм. Практически можно считать нормальной дугу, длина которой приблизительно равна диаметру электродного стержня. Длинной называется дуга, длина которой более 1-1,5 диаметра электрода.
Сварку обычно выполняют короткой дугой. При сварке длинной дугой происходит сильное разбрызгивание, окисление капель расплавленного металла, что ведет к пористости шва и плохому сплавлению наплавленного и основного металлов. Так же искры, брызги и выбросы расплавленного металла и шлака могут явиться причиной ожогов.
При сварке угольным электродом длина дуги может достигать 15-20 мм. Напряжение дугового разряда связано прямой зависимостью с длиной дуги: чем длиннее дуга, тем выше напряжение разряда. Точная форма этой зависимости определяется условиями разряда – наличием или отсутствием защитной газовой атмосферы, свойствами покрытого электрода, наличием и свойствами флюса и т.д.
Температура дуги зависит от силы тока, приходящейся на единицу площади поперечного сечения электрода, — плотности тока. Чем она больше, тем выше температура дуги. При ручной дуговой сварке плавящимся электродом плотность тока от 10 до 20 А/мм 2 и напряжение 18. 20 В. Этим способом можно сваривать и наплавлять углеродистые и легированные стали всех марок толщиной от 1 м и выше, чугун и цветные металлы, а также наплавлять твердые сплавы.
В ремонтной практике для сварочных работ используют переменный и постоянный ток . Сварочная дуга на переменном токе малой плотности горит неустойчиво. Чтобы повысить стабильность дуги, увеличивают плотность тока. По этой причине при сварке мелких деталей возрастает опасность их прожигания, однако из-за простоты источников питания сварку на переменном токе применяют достаточно широко. При сварке на постоянном токе дуга горит стабильно. Это позволяет использовать малые токи и сваривать тонкие детали, кроме того, можно изменять полярность тока. Поэтому, несмотря на более сложное и дорогое оборудование источников питания, постоянный ток применяют в практике все шире.
Производительность сварки характеризуют количеством расплавленного электродного металла в единицу времени.
Под действием высокой температуры в зоне сварки молекулы кислорода и азота, попадающие из воздуха, частично распадаются на атомы. Кислород образует оксиды железа и способствует выгоранию ценных легирующих элементов (марганца, кремния и др.), тем самым резко ухудшая свойства наплавленного слоя. Азот образует нитриды, которые увеличивают твердость, снижают пластичность и способствуют образованию коробления и трещин. Водород, попадающий в зону сварки из влаги и ржавчины, способствует образованию пор и трещин. Чтобы уменьшить вредное воздействие этих элементов, место сварки зачищают, а зону сварки защищают нейтральными газами и шлаками. После сварки используются для зачистки швов ручные пневматические инструменты. Они являются источником локальной вибрации, что может привести к развитию вибрационной болезни у сварщика. Выделение сварочного аэрозоля, газов, пыли также является опасным фактором, т. к. наносит вред дыхательной системе рабочих.
Певмоприводы, вентиляторы, плазмотроны, источники питания, ультразвуковые генераторы, электроды могут быть источниками шума и ультразвука, что также негативно сказывается на рабочих.
Сварщик испытывает психологические нагрузки, которые заключаются в необходимости непрерывного наблюдения за зоной сварки, в напряжении зрения, высоких требований к точности движения и перемещения электрода.
Высокие требования к органам зрения связаны с необходимостью тщательного наблюдения за разделкой, сварочной ванной и кристаллизующимся металлом.
Выполнение ручной сварки часто сопровождается повышенным статическим напряжением. Сварку выполняют часто в вынужденной позе, сидя на корточках, лежа на боку и спине и т.д., что вызывает сильное напряжение мышц рук и тела.
Читайте также: