Выбор сварочного оборудования диплом

Обновлено: 28.04.2024

Условия получения сварного шва высокого качества. Устройства для регулирования сварочного тока. Сварочные аппараты переменного тока. Сварка батареи отопления из труб. Материал детали и его свойства. Разработка технологического процесса сборки и сварки.

Подобные документы

Сущность и классификация методов контактной сварки по форме сварного соединения, роду сварочного тока и характеру протекания производственного процесса. Оценка преимуществ и недостатков контактной сварки, используемое в ней оборудование и материалы.

презентация, добавлен 04.07.2014

Исследование существующих технологий изготовления трубопроводов. Назначение, описание, техническая характеристика и условия работы трубопровода. Выбор рода тока, источников питания, сборочно-сварочного оборудования. Контроль качества сборки и сварки.

курсовая работа, добавлен 21.02.2016

Экономическое обоснование выбора вида и способа сварки. Разработка маршрута сборки и сварки узла. Расчет нормы времени на все операции технологического процесса. Выбор сварочного приспособления, вспомогательного инструментов на операции техпроцесса.

курсовая работа, добавлен 03.05.2011

Получение сварного соединения, сущность сварки, физико-химические процессы, происходящие при ней. Схема процесса зажигания дуги. Технология получения качественного сварного соединения. Схема сварочного трансформатора. Электроды для ручной дуговой сварки.

реферат, добавлен 16.01.2012

История развития сварочного производства. Понятие промышленной продукции сварочного производства. Сварка, понятие, виды и классы: электродуговая, контактная, газовая сварка и резка металлов. Сборка и техника сварки. Предупреждение деформации изделия.

реферат, добавлен 26.01.2008

История развития сварочного производства. Понятие промышленной продукции сварочного производства и её качества. Сварка, понятие, виды и классы. Подготовка металла к сварке. Предупреждение деформации. Прогрессивные методы сборки и сварки узла. Контроль кач

реферат, добавлен 12.03.2005

Рекомендуемые способы сварки и сварочные материалы, требования к ним. Технические характеристики используемого оборудования. Последовательность сборки и сварки конструкции, контроль качества швов. Определение норм расхода применяемых материалов.

курсовая работа, добавлен 25.04.2015

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

Характеристика сварной конструкции. Особенности сварки стали 16Г2АФ. Выбор сварочных материалов, основного и вспомогательного сварочного оборудования. Технологический процесс сварки: последовательность сборки, сварка, подогрев металла, контроль качества.

курсовая работа, добавлен 20.07.2015

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.

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 С_экв:

С_экв = 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 С_экв 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 С_экв 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.

С_экв = 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.

Методические рекомендации по написанию дипломного проекта для сварщиков

Методические рекомендации разработаны с учетом Положения о Государственной итоговой аттестации выпускников ОГБПОУ «Костромской колледж отраслевых технологий строительства и лесного производства».

Настоящие методические рекомендации обязательны для обучающихся выпускных групп, выполняющих выпускную квалификационную работу (письменную экзаменационную работу).

Методические рекомендации разработал:

преподаватель специальных дисциплин Чигрин В.Н.

1. История развития предприятия (на котором проходил ПП студент)

2.Общая часть

2.1. характеристика изделия.

2.2. выполнение чертежа .

2.3. характеристика основного металла детали или узла, определение свариваемости.

2.4. выбор и обоснование выбора сварочного оборудования.

2.5. выбор и обоснование выбора сварочных материалов.

2.6. обоснование выбора заготовительного оборудования.

3.Технологическая часть

3.1. выбор вида соединения и шва по гост.

3.2. подбор и расчет основных параметров режима сварки , особенности технологии сварки.

3.3. причины возникно вения возможных сварочных напряжений и деформаций . Меры по их предупреждению.

3.4. анализ возможных дефектов сварного шва. Способы контроля качества сварных швов, применяемые на производстве.

4. Охрана труда и техника безопасности

4.1. индивидуальные средства защиты сварщика.

4.2. электробезопасность на рабочем месте.

4.3. правила по технике безопасности при выполнении сварочных работ.

4.4. пожарная безопасность.

4.5. организация рабочего места на данном предприятии. схема рабочего места сварщика.

5. Перечень использованной литературы.

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ (НА КОТОРОМ ПРОХОДИЛ ПП СТУДЕНТ).

В качестве кого студент проходит производственную практику и на каком предприятии. История развития предприятия. Структура предприятия.

2. Общая часть

2.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗДЕЛИЯ.

В этом разделе необходимо указать:

- наименование сварной конструкции;

- назначение сварной конструкции;

- габариты и массу сварной конструкции;

- характер нагрузок, действующих на сварную конструкцию

в процессе эксплуатации, условия работы.

2.2 ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖА

Выполнение чертежа изготовляемой детали или узла на формате А1. Проставить позиции, обозначить все сварные швы со гласно ГОСТа. Составить спецификацию на изделие.

2.3 ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА ДЕТАЛИ ИЛИ УЗЛА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВАРИВАЕМОСТИ

Данный раздел должен содержать следующее :

Ø дать характеристику данной стали (расшифровать и указать полное название стали);

Ø определить химический состав заданной стали по справочнику, и предоставить в виде таблицы:

Химический состав стали,%

Ø определить механические свойства стали по справочнику, и предоставить в виде таблицы:

Механические свойства стали:

Состояние поставки

Ø рассчитать эквивалентное содержание углерода в данной стали (по формуле) и определить к какой группе свариваемости относится данная сталь:

Температура предварительного подогрева определяется по формуле:

2.4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

Подобрать сварочное оборудование, которое подходит по виду сварки и вашим критериям.

2.5 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Принцип выбора сварочных материалов характеризуется следующими основными условиями:

Ø обеспечение требуемой эксплуатационной прочности сварного соединения, то есть механические свойства металла шва должны соответствовать механическим свойствам основного металла;

Ø обеспечение металла шва без пор, шлаковых включений;

Ø получение металла шва с достаточной технологической прочностью (отсутствие горячих и холодных трещин);

Выбор сварочных материалов производится в соответствии с принятыми способами сварки.

При ручной дуговой сварке конструкционных углеродистых и легированных сталей выбор электродов производится по ГОСТ 9467-75.

Выбор электродов для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами и требования к электродам устанавливает ГОСТ 10052-75.

При выборе марки электрода необходимо привести ее характеристику и сварочно-технологические свойства.

Например: Таблица. Сварочно-технологические свойства электродов АНО

Незначительное, коэффициент 1,5-2%

Отличное, валик вогнутый с мелкочешуйчатой поверхностью.

Отделяемость шлаковой корки

Типичный коэффициент наплавки

Склонность металла шва к образованию:

Расход электродов на 1 кг наплавленного металла

Выбор стальной сварочной проволоки для механизированных способов сварки производится по ГОСТ 2246-70, который предусматривает выпуск стальной сварочной проволоки для сварки диаметром 0,3 – 12 мм.

При выборе марки проволоки необходимо привести её химический состав.

Таблица. Химический состав проволоки __________, %

При полуавтоматической сварке в СО₂ сорт защитного газа выбирается по ГОСТ 8050 – 85.

После обоснования выбора сварочных материалов, необходимо привести в форме таблиц механические свойства и химический состав наплавленного металла.

Типичный химический состав наплавленного металла, %

2.6 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

Опишите заготовительное и сварочного оборудование применяемое при изготовлении данной конструкции, укажите его марку, назначение и технические характеристики.

3. Технологическая часть

3.1 ВЫБОР ВИДА СОЕДИНЕНИЯ И ШВА ПО ГОСТ.

По чертежу определить виды соединений.

Вычертить в масштабе 1:1 виды сварных соединений и швов согласно ГОСТ. Указать на чертеже основные геометрические размеры сварных швов.

3.2 ПОДБОР И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА СВАРКИ . ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ.

Режимом сварки называют совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, форм и качества. При всех дуговых способах сварки такими характеристиками являются следующие параметры:

- толщина свариваемого металла,

- сила сварочного тока;

- напряжение на дуге;

- род тока и полярность.

При механизированных способах сварки добавляется ещё один параметр – скорость подачи сварочной проволоки, а при сварке в защитных газах – удельный расход защитного газа.

А) Методика расчета режима ручной дуговой сварки.

1. Определяется площадь сечения шва.

Площадь сечения одностороннего стыкового шва с зазором определяется по формуле:

F _ш = 0,75· e · g + s · b , (мм 2 )

s - толщина детали, мм

b – зазор, мм

e – ширина шва, мм

g – усиление шва, мм

Площадь сечения стыкового шва с разделкой двух кромок и под варкой корня шва определяется по формуле:

F _ш = 0,75·e·g + s·b + h 2 ·tgα + 0,75·e₁ ·g₁ , ( мм 2 )

где c – величина притупления, мм;

α – угол разделки, градус;

e ₁ – ширина подварки, мм4

g ₁ – усилие подварки, мм

Рассчитаю площадь сечения углового шва по формуле:

;

2. При сварке многопроходных швов необходимо определить число проходов по формуле:

Для соединения С8:

Fн = 2S + 0,5 (S-1)2+ 0,73 ·В·g, мм2

Для соединения С17:

F н = 2 S +( S -1)2· tg 250 + 0,73 ·В· g , мм2

3. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла.

Толщина свариваемого металла, мм

Диаметр электрода, мм

4. Расчет силы сварочного тока.

Производится по диаметру электрода и допускаемой плотности тока:

где i – допускаемая плотность тока, А/мм 2

Допускаемая плотность тока зависит от диаметра и вида покрытия.

Вид покрытия

Диаметр электрода, мм

Рутиловое

14 - 20

11,5 - 16

10 - 13,5

9,5 - 12,5

основное

13-18,5

10-14,5

9-12,5

8,5-12,0

При приближенных расчетах сила сварочного тока может быть определена по формуле:

I _св = k · d _э , А

где к – коэффициент, зависимый от диаметра электрода:

Коэффициент К, А/мм 2

5. Напряжение на дуге не регламентируется и принимается в пределах

6. Скорость сварки определяется по формуле:

где р- плотность металла электрода, г/см 2 (для стали р= 7,8 г/см 3 ).

Сварка в углекислом газе проволокой сплошного сечения

В основу выбора диаметра электродной проволоки положены те же принципы, что и при выборе диаметра электрода при ручной дуговой сварке:

Толщина листа, мм

1 3 6

Диаметр электродной проволоки d э , мм

0, 8 1, 2

Расчет сварочного тока, А, при сварке проволокой сплошного сечения производится по формуле

2 а = 110 130 А/мм 2 );

Механизированные способы сварки позволяют применять значительно большие плотности тока по сравнению с ручной сваркой. Это объясняется меньшей длиной вылета электрода.

Напряжение дуги и расход углекислого газа выбираются в зависимости от силы сварочного тока по таблице

Зависимость напряжения и расхода углекислого газа от силы сварочного тока

Сила сварочного тока, А

5 0 9 0 15 0 22 0 28 0 36 0 43 0

Напряжение дуги, В

1 7 1 9 2 1 2 5 2 8 3 0 3 2 8 9 1 5 1 8

При сварочном токе 4,0 мм.

Вылет электродной проволоки составляет

Скорость подачи электродной проволоки , м/ч, рассчитывается по формуле

где – коэффициент расплавления проволоки, г/А· ч; d э – диаметр электродной проволоки, мм.

Скорость сварки (наплавки ), м/ч, рассчитывается по формуле

– коэффициент наплавки, г/А? ч;

металла на угар и разбрызгивание. При сварке в СО₂ 0,1 0,15; F в – площадь поперечного сечения одного валика, см 2 . При наплавке в СО₂ принимается равным 0,3

Масса наплавленного металла, г, при сварке рассчитывается по следующим формулам:

при наплавочных работах ,

Время горения дуги , ч, определяется по формуле

1. .

Полное время сварки , ч, определяется по формуле

Расход электродной проволоки , г, рассчитывается по формуле

Расход электроэнергии , кВт· ч, определяется по формуле

где

постоянном токе W о = 2,0 3,0 кВт, на переменном – W о = 0,2 0,4 кВт.

Справочные сведения по оборудованию для сварки в СО₂ приведены в табл. 4,5,7

3.3 ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНО ВЕНИЯ ВОЗМОЖНЫХ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ . МЕРЫ ПО ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ

Определить причины возникновения возможных сварочных напряжений и деформаций в процессе сварки .

Указать конкретные меры по предупреждению напряжений и деформаций при сварке конструкций. Обратить внимание на способы закрепления свариваемых изделий в специальных приспособлениях для сборки, равномерный и неравномерный нагрев. Выбрать рациональную форму подготовки кромок, способы сварки, режимы, вид термической обработки после сварки (если это необходимо). (2 листа)

3.4 АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ДЕФЕКТОВ СВАРНОГО ШВА. СПОСОБЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ ШВОВ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НА ПРОИЗВОДСТВЕ.

Произвести анализ возможных дефектов сварного шва.

Рассмотреть методы контроля качества сварных швов применяемые на производстве.

Необходимо отметить, что при назначении и выборе метода контроля учитывают:

- категорию ответственности соединений или изделий, связанную с условиями их эксплуатации;

- недопустимость дефектов, рассчитываемую на основе анализа прочности и надежности соединения

- допустимый уровень малозначительных дефектов, назначаемый, исходя из эксплуатационных и технологических условий конструкции.

4. ОХРАНА ТРУДА и техника безопасности .

4.1 ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ СВАРЩИКА.

Перечень индивидуальных средств защиты. Требования к средствам индивидуальной защиты.

4.2 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ.

Требования электробезопасности к сварочному оборудованию, электрододержателям, сварочным проводам. Требования электробезопасности по организации рабочих мест. Требования электробезопасности при выполнение сварочных работ в закрых помещения и сосудах. Требования электробезопасности при выполнении сварочных работ на открытом воздухе.

4.3 П РАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ СВАРОЧНЫХ РАБОТ.

Основные требования по технике безопасности до начала, во время и после работы при выполнении электросварочных работ (газосварочных и газорезательных работ или при полуавтоматической сварке в СО₂).

4.4 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ .

Требования пожарной безопасности по организации рабочих мест при выполнении сварочных работ. Средства пожаротушения на рабочем месте и на участке.

4.5 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА НА ДАННОМ ПРЕДПРИЯТИИ. СХЕМА РАБОЧЕГО МЕСТА СВАРЩИКА.

В этом разделе необходимо отразить следующие вопросы:

- каким оборудованием укомплектовано рабочее место сборки и сварки;

Привести схемы организации рабочих мест при выполнении электросварочных работ (газосварочных работ, газорезательных работ, работ на полуавтомтах в среде СО₂) на формате А-4.

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.

КП СП.00.00.000 ПЗ

Сварка является одним из основных технологических процессов при изготовлении разнообразных металлических конструкций. Диапазон применения сварки очень велик. При помощи сварки сооружаются тысячекилометровые трубопроводы и железнодорожные пути, возводятся высотные здания и уникальные конструкции, изготовляются самые разнообразные машины и механизмы. Без сварки невозможно изготовить бытовую технику холодильник, компьютер.

Сварка начинает свою историю с изобретения русского ученого Бенардоса, который в 1881 году предложил частично расплавлять и сваривать металл с помощью электрической дуги. Русский ученый Славянов в 1888 году предложил использовать вместо угольного электрода металлический. Также развивалась на равнее с этими способами и газовая сварка, которая использовала пламя. А в 1907 году шведский ученый Кельберг предложил применять для сварки покрытые металлические электроды. Сварка наиболее прогрессивный способ соединения металлических конструкций.

Хорошее качество и высокая производительность позволяет применять сварку в изготовлении разнообразных металлоконструкций. Современная сварка за то, что она есть, такая как есть, обязана таким ученым и инженерам как академику Петрову, который впервые в мире получил электрическую дугу. С 1940 года успешно используется и развивается автоматическая и полуавтоматическая сварка.

Серьезным достижением сварочной науки и техники является разработка в 1949 году в СССР принципиально нового способа сварки плавлением, получившего название электрошлаковый. В пятидесятых годах промышленностью освоен способ сварки в среде углекислого газа, который является самым распространенным способом сварки. В шестидесятых и семидесятых успешно развивались лазерная, плазменная, электронно-лучевая сварка. Научный прогресс не стоит на месте и с каждым годом появляются все новые и новые более экономичные источники питания сварочной дуги. Сварка позволяет соединять практически любые применяющиеся в промышленности материалы керамику, металлы, пластмассы.

В последнее время в РБ и за рубежом разработаны и внедрены в производство новые конструкции источников питания сварочной дуги, которые потребляют меньшее количество электроэнергии, оборудование для механизированных и автоматизированных способов сварки. К высокопроизводительным заводам в РБ по изготовлению сварных конструкций относятся такие заводы, как МТЗ, МАЗ, БелАЗ, МоАЗ, “Могилёвтрансмаш”, “Лифтмаш” и многие другие, где большой объём сварных конструкций производится на поточных линиях.

1 Технологический раздел

1.1 Описание сварной конструкции, ее назначение

Сварная конструкция Кронштейн задний СМА 164.01.080А является консольной опорной деталью или конструкцией, служащей для крепления частей машин или сооружений к вертикальной стене или колонне.

Кронштейн задний СМА 164.01.080А состоит из следующих сборочных единиц и деталей:

- поз. 1- уголок(1шт.);

- поз. 2- платик(2шт.);

- поз. 3- бобышка (6шт.).

1.2 Обоснование материала сварной конструкции

Выбор материала данной сварной конструкции производится на основании обеспечения жесткости и прочности с учетом наименьших затрат на ее изготовление.

Кронштейн задний СМА 164.01.080А изготовляется из стали 09Г2С.

Сталь 09Г2С низколегированная сталь, она обладает повышенной прочностью, хорошо сваривается, при обычной технологии обеспечивается хорошее качество сварных соединений без пор в металле шва и трещин в околошовной зоне.

Таблица 1 - Химический состав стал

Таблица 2 Механические свойства стали

Определение свариваемости стали

где С содержание углерода, %;

Mn содержание марганца, %;

Ni содержание никеля, %;

Cr содержание хрома, %;

Mo содержание молибдена, %;

V содержание ванадия, %.

Так как у стали 09Г2С 0,23% , то она хорошо сваривается, не требует термообработки и предварительного подогрева.

1.3 Технические условия на изготовление сварной конструкции

Все детали и сборочные единицы в целом должны быть изготовлены в соответствии с требованиями стандартов, технических условий, конструкторской и технологической документации. Сварные швы при сварке должны соответствовать требованиям ГОСТ 14771-76.

При изготовлении деталей должна учитываться усадка, вызываемая наложением сварных швов.

Величина припуска, компенсирующего усадку, если она не указана в технологической документации, должна составлять для полос и листов при сварке встык 0,1 от толщины свариваемых деталей на каждый стык.

Детали, подаваемые на сборочные операции, должны быть сухими, чистыми и выправленными. Свариваемые кромки и прилегающие к ним зоны металла шириной не менее 20мм перед сборкой должны быть очищены от масла, ржавчины, влаги, грязи и др.

Сборка под сварку должна производиться согласно требованиям конструкторской документации. Порядок сборки оговаривается в технологическом процессе, разработанном на предприятии- изготовителе.

При сборке под сварку данного узла должна быть обеспечена точность соединений в пределах размеров и допусков, оговоренных чертежами и технологической документацией.

Приспособления должны обеспечивать максимальную возможность сварки в нижнем положении.

Метод сборки должен обеспечивать правильное взаимное расположение сопрягаемых элементов и свободный доступ к местам сварки. Заполнять зазоры кусками проволоки и металла не допускается.

Прихватка, как и сварка узла должны осуществляться одними и теми же сварочными материалами. Прихватку осуществлять только в местах сварки. Сварку узла следует выполнять в закрытом помещении. Выполнение сварочных работ на открытом воздухе допускается при условии защиты места сварки от атмосферных осадков и ветра.

Сварка металлоконструкции должна производиться по технологическому процессу, разработанному в соответствии с конструкторской документацией с указанием конкретного типа оборудования, технологической оснастки и сварочных материалов, а также режимов сварки. Технологический процесс должен быть утвержден предприятием-изготовителем.

Соблюдение технологического процесса должно контролироваться ОТК и технологическими службами-разработчиками данного технологического процесса периодически. Оборудование, используемое при изготовлении конструкции, должно обеспечить стабильность параметров режимов сварки, заданных в технологическом процессе.

При выполнении сварочных работ не допускается:

- отступлении от порядка сборки-сварки, указанных в технологическом процессе;

- зажигание дуги на основном металле вне границ шва. Защищать сварной шов только после его полной кристаллизации способами не повреждающими поверхность шва и околошовной зоны.

1.4 Определение типа производства

Все машиностроительные предприятия, цехи и участки могут быть отнесены к одному из трёх типов производства:

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготавливаемых изделий и малым объёмом их выпуска. Оно отличается универсальностью оборудования и рабочих мест.

Технологический процесс в серийном производстве дифференцирован, т.е. разделён на отдельные операции, которые закреплены за отдельными рабочими местами. Сравнительно устойчивая номенклатура позволяет широко применять специальные сборочно-сварочные приспособления, внедрять автоматизированные способы сварки, а на отдельных участках организовать поточные линии. При этом используется как общецеховой транспорт, так и напольный

В серийном производстве более детально разрабатываются технологические процессы с указанием режимов работ, способов контроля.

Серийное производство значительно эффективнее, чем единичное, так как более полно используется оборудование, а специализация рабочих мест обеспечивает производительность труда. В зависимости от числа изделий в партии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

Массовое производство характеризуется непрерывным изготовлением узкой номенклатуры изделий в течение продолжительного времени и большим объёмом выпуска.

Исходя из массы заднего кронштейна и его габаритов, а также заданной программы выпуска 19000 шт., с учётом особенностей каждого типа производства выбирается тот или иной тип производства. В данном случае выбирается среднесерийный тип производства.

1.5 Выбор и обоснования методов сборки и сварки

В условиях серийного производства сборка под сварку производится на универсальных плитах с пазами, снабжёнными упорами, фиксаторами с различными зажимами. На универсальных плитах сборку следует вести только в тех случаях, когда в проекте заданы однотипные, но различные по габаритам сварные конструкции. При помощи шаблонов можно собрать простые сварные конструкции.

Кроме того, сборочные приспособление обеспечивают снижение длительности сборки и повышение производительности труда, облегчение условий труда, повышение точности работ и улучшение качества готовой сварной конструкции.

Собираемые под сварку детали крепятся в приспособлениях и на стендах с помощью различного рода винтовых, ручных, пневматических и других зажимов.

Выбор того или иного способа сварки зависят от следующих факторов:

- толщины свариваемого материала;

- протяжённости сварных швов;

- требований к качеству выпускаемой продукции;

- химического состава металла;

- себестоимости 1 кг наплавленного металла.

Среди способов электродуговой сварки наиболее употребляемыми являются:

- ручная дуговая сварка;

- механизированная сварка в среде защитных газов;

- автоматическая сварка в среде защитных газов и под флюсом.

Преимущества ручной дуговой сварки:

- возможность сварки в любых пространственных положениях;

- возможность сварки в местах с ограниченным доступом;

- сравнительно быстрый переход от одного свариваемого материала к другому;

- возможность сварки самых различных сталей благодаря широкому выбору выпускаемых марок электродов;

- простота и транспортабельность сварочного оборудования.

В настоящее время на машиностроительных предприятиях Республики Беларусь всё шире ведутся работы по внедрению в производство сварки в аргоне в смеси с углекислым газом. При сварке в СО 2 проволоками любого диаметра выявляется два вида переноса расплавленного металла, характерные для оптимальных режимов: с периодическими замыканиями дугового промежутка и капельный перенос без коротких замыканий. При сварке в смеси А r + CQ 2 область режимов сверки с короткими замыканиями дугового промежутка отсутствует. Изменение характера переноса при замене защитной среды можно рассматривать, как улучшение технологического процесса тем более, что оно сопровождается улучшением качественных и количественных характеристик процесса сварки: разбрызгивания и набрызгивания металла на сваривание детали и сопло.

При сварке в углекислом газе на оптимальных режимах на детали набрызгивается примерно 1 г/Ач брызг. Брызги прихватываются к поверхности свариваемого металла и с трудом удаляются металлической щёткой. 25-30% крупных капель привариваются к металлу, и для их удаления необходима работа с зубилом или другими средствами зачистки шва. Существенное уменьшение набрызгивания на деталь наблюдается при сварке в смеси Ar + CO 2 как минимум в 3 раза. При сварке в СО 2 существует область режимов, при которых наблюдается повышение забрызгивания сопла. Для проволоки диаметром 1,2 мм - 240-270 А. При сварке в смеси аргона и углекислого газа область режимов большого разбрызгивания практически отсутствует. При забрызгивании сопла ухудшается состояние газовой защиты, а периодическая очистка снижает производительность. Форма провара при сварке СО 2 в округлая и сохраняется в смеси Ar + CO 2 при малых токах. При больших токах в нижней части провара появляется выступ, увеличивающий глубину проплавления, что увеличивает площадь разрушения по зоне сплавления и уменьшает деформации в шве.

1.6 Режимы сварки

Режимом сварки называется совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, форм, качества. При всех дуговых способах сварки такими характеристиками являются следующие параметры: диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение на дуге, скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки), род тока и полярность.

Параметры режима сварки влияют на форму, и размеры шва. Поэтому, чтобы получить качественный сварной шов заданных размеров, необходимо правильно подобрать режимы сварки, исходя из толщин свариваемого металла, типа соединения и его положения в пространстве. На форму и размеры шва влияют не только основные параметры режима сварки; но также и технологические факторы, как род и плотность тока, наклон электрода и изделия, вылет электрода, конструкционная форма соединения и величина зазора.

При значении катета шва, который равен 5, то площадь поперечного сечения шва, F ш , будет равна 20,3 мм 2 .

Читайте также: