Описание сварочной конструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В решении задач научно- технического прогресса важное место принадлежит сварке. Сварка является технологическим процессом, широко применяемым практически во всех отраслях народного хозяйства. 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. Основным видом сварки является дуговая сварка.

Основоположниками сварки являются русские ученые и инженеры - В.В. Петров, Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов. В 1802г. профессор физики Петров открыл и наблюдал дуговой разряд от построенного им мощного «вольтового столба». В появлении и развитие науки и технике сварки большой вклад внесли инженеры и ученые - В.В. Петров.(1761-1834), Н.Н. Бенардос.(1842-1905), Н.Г Славянов.

Столб или батарея был самым мощным источником электрического тока того времени. В то время электротехника только начинала создаваться, и открытие Петровым дугового разряда значительно опередило свой век.

До практического применения дуги для целей сварки прошло 80 лет. Н.Н. Бенардос впервые применил электрическую дугу между угольным электродом и металлом для сварки. Он применил созданный им способ не только для сварки, но и для наплавки и резки металлов.

Другой русский изобретатель Славянов, разработал способ дуговой сварки металлическим электродом с защитой сварочной зоны слоем порошкообразного вещества, то есть флюса, и первый в мире механизм для полуавтоматической подачи электронного прутка в зону сварки. Способ сварки плавящимся металлическим электродом получил название «дуговая сварка по способу Славянова».

Изобретения Бенардоса и Славянова нашли заметное применение по тем временам, и в первую очередь на железных дорогах, а затем на нескольких крупных машиностроительных предприятиях.

В XX веке становится нужнее развитие и применение сварочной науки и техники. Последующие 20 лет сварочное производство совершенствовалось особенно в области оборудования и аппаратуры. К этому времени наука достигла сварки в любых пространственных положениях, в любых условиях (на земле, в воде, в космосе). Толщина свариваемых изделий колеблется от микронов до метров, масса конструкций - от граммов до сотен тон любых конструкций. Развитие сварочного оборудования гораздо улучшило качество и производительность сварных деталей и конструкций. В последующие годы патентные ведомства промышленно развитых стран регистрируют ежемесячно более 200 изобретений в области сварочной техники и технологии - таковы темпы сварочного производства.

Однако, несмотря на первоначальные успехи русских изобретателей в деле разработки и внедрения дуговой сварки, к началу XX века страны Европы опередили Россию.

Только после революции 1917г. сварка получила интенсивное развитие в нашей стране. В нашей стране тогда впервые в мире были разработаны новые высокопроизводительные виды сварки, это электрошлаковая, в углекислом газе, диффузная и другие. Фундаментальные исследования по разработке новых процессов и технологии сварки проводятся в ряде научно-исследовательских организациях, ВУЗах и крупных предприятиях судостроительной, авиационной, нефтехимической, атомной и других.

На современном этапе развития сварочного производства в связи с развитием научно-технической революции резко возрос диагноз свариваемых толщин, материалов, видов сварки. В настоящее время сваривают материалы толщиной от несколько микрон (в микроэлектронике) до нескольких метров в атомной энергетике. Ситуация в области и надёжности строительных конструкций тревожна. Всем понятны аварии и случае разрушения конструкций как строящихся так и эксплуатирующихся объектов , комплексов, рынки ,газа и вода проводов, жилых домов. Причины аварий разнообразны: ошибки в проектировании, отсутствия или нарушения технологии возведения конструирования; отсутствия непрерывного мониторинга состояния конструкций. Повышение безопасности и снижение рисков в строительстве в значительной степени определяются качество сварных работ. Сварка является лидирующим технологическим процессом при изготовлении сооружений, реконструкции и ремонте металлоконструкций и др.



1. Назначение и описание сварной конструкции

Лестница - конструктивный, функциональный элемент, обеспечивающий вертикальные связи в виде ряда ступеней.

Любая лестница состоит из наклонных маршей и горизонтальных лестничных площадок (этажных и промежуточных). Ступени одного марша могут опираться на наклонные плиты (плитный марш) или на наклонные балки -- рёбра (ребристый марш). Рёбра располагаются под ступенями (косоур), либо ступени врезаются в боковую поверхность балок (тетива). Сравнительно новой можно назвать лестницу на больцах. Ступени с внешней стороны лестницы связываются с самонесущими поручнями, перилами, с ригелем на потолке, с основанием металлическими болтами, тяжами и опорами, а с внутренней крепятся к стене. Эти лестницы универсальны в применении, и легки в сборке и установке.

Ступени подразделяются на фризовые верхние, фризовые нижние (примыкающие непосредственно к площадкам) и рядовые.

У ступени различают горизонтальную плоскость -- проступь и вертикальную (высоту подъёма) -- подступёнок. Бывают лестницы с подступенком и без него. Ступени часто подрезаются, особенно в случае крутых лестниц, чтобы увеличить глубину проступи. Высота подступёнка (j) колеблется от 12 до 22 см, а ширина проступи (e) должна составлять 25--40 см. Эти показатели, как и много другое, зависят от назначения лестниц. Например: соотношение подступёнок-проступь 12-40 см используется для лестниц наружных, садово-парковых, и в тех местах, где нет возможности устройства пандуса для людей с ограниченными возможностями; соотношение подступёнок-проступь 22-25 см для некоторых видов вспомогательных -- подвальных и пожарных эвакуационных. Самой удобной для передвижения является лестница с соотношением 15-30 см.

Существуют три формулы для соотношения высоты подступёнка к ширине проступи. Это формула шага, формула безопасности и Формула удобства. Формула шага является самой важной из них. Требованиям всех трёх формул удовлетворяет соотношение 17/29.

Формулы:

* Формула удобства: e -- j = 12 см

* формула шага: 2 j + e = 62 (60-64) см (основная формула)

* формула безопасности: e + j = 46 см

Несмотря на это, существует множество вариантов.

Ширина лестничного марша для основных лестниц в зданиях обычно составляет 90-135 см в зависимости от классификации здания и назначения лестницы. Число ступенек в одном марше не должно превышать 18. После 18 ступенек должна быть предусмотрена площадка.

Главной задачей перил является обеспечение безопасности передвижения по лестнице. Стандартное ограждение состоит из поручня и вертикальных опорных балясин. Пространство между ними заполняется согласно требованиям интерьера. Это могут быть: параллельные прокиды, вертикальные стойки, стеклянные экраны или экраны из перфорированной стали, резное дерево, а также ручная ковка, или ковка из типовых штампованных элементов. Существует два способа крепления ограждения к лестнице: непосредственно на ступень либо к торцу ступени с помощью специальных креплений.

Высота перил зависит от назначения лестницы и составляет от 86 до 110 см.

Поручень - Элемент, устанавливаемый на перилах, на стене. Настенный поручень применяется в случаях, когда лестничный марш с двух сторон ограничен стенами и устанавливать стойки не имеет смысла.

Балясина - Нижняя и верхняя опорные стойки перильного ограждения, имеющие в поперечнике круглую форму. Изготавливаются методом точения или бетонирования и литья в форму.

Минимальные параметры лестниц, их габариты, конфигурация, материал для разных типов зданий, сооружений, регламентированы в нормативных документах.

2. Выбор и обоснование материала

Сварная конструкция «лестница административного здания» выполнена из фасонного проката швеллера, уголков и листового проката. Основной материал низкоуглеродистая сталь С245. Этот материал обеспечивает требуемые условия эксплуатации.

Количественным показателем свариваемости стали известного химического состава является эквивалентное содержание углерода. Для определения группы свариваемости необходимо произвести расчет по формуле:

С _экв = С+ + +

C _экв= 0,12+ + + =0,3

Требуется строгое соблюдение режимов сварки, применение специального присадочного материала, тщательная очистка свариваемых кромок.

Согласно расчету эквивалентного углерода сталь марки С245 относится к первой группе хорошо свариваемых металлов, что не требует дополнительных мер при сварке.

По условиям эксплуатации и назначению изделия выбранного материала мы выбираем сталь С245 относящуюся к хорошо свариваемым сталям. Изготовление конструкции выполняется способом ручной дуговой сварки. Полная марка электрода записывается:



3. Выбор метода ведения работ и режимов сварки

Сварная конструкция относится к изделиям ответственного назначения. Качество и надёжность эксплуатации обеспечивается ручной дуговой сваркой. Бездефектная сварка выполняется при правильном выборе режимов сварки.

Под режимом сварки понимают совокупность параметров , обеспечивающих качественное ведение процесса.

К основным показателям режима сварки относятся; диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость сварки.

Дополнительные показатели режима сварки: род и полярность тока, тип и марка электрода, угол наклона электрода.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварочного соединения, типа шва согласно таблице.

При изменении диаметра электрода, при том же токе увеличивается глубина провара и сокращается ширина шва. При увеличении диаметра электрода увеличивается производительность груда, но возможно проплавление металла.

Сила тока влияет на глубину проплавления. Малый ток ведёт к неустойчивому горению дуги, непровару и малой производительности. Чрезмерно большой ток ведёт к сильному нагреву электрода при сварке, увеличению скорости плавления электрода и не провару, повышенному разбрызгиванию электрода материала и ухудшению формированию шва.

Силу сварочного тока рассчитывают в зависимости от диаметра электрода по формуле:



Iсв.= КЧ А

При выполнении вертикальных и горизонтальных швов тока уменьшается на 10-15%, а для потолочных - на 15-20%, против принятого для сварки в нижнем положении, с тем чтобы жидкий метал не вытекал из сварочной ванны.

Для электрода диаметром 4мм, подбираем коэффициент, равный 35 - 40.

Iсв.=40Ч4

Iсв.=160А

Таким образом, расчет силы сварочного тока показывает, что качество шва обеспечивается при силе тока равной 160 А.

Скорость сварки - должна соответствовать скорости плавления электрода, что бы сохранить постоянство длины дуги. Скорость перемещения не должна быть большой, так как металл электрода не успевает сплавляться с основным металлом - не провар. При малой скорости возможны перегрев и прожёг металла, шов широкий, толстый, производительность сварки низкая.

Скорость сварки зависит от диаметра электрода, длины дуги, толщины металла.

V_св =

F₁=B*S

F₂=

F₃=0,8*l*g

F₃=0,8*0,8*0,3=0,192

V_св м/ч

F₁=0,3*0,4=0,12

F₂==0,048

F_об=0,12+0,048+0,192=0,36

Напряжение дуги оказывает влияние на ширину шва. При возрастании напряжения, ширина шва увеличивается. При ручной дуговой сварки напряжение изменяется незначительно от 18 до 28 В, что не оказывает практического влияния на ширину шва.

U=20+*I

Основное время сварки (время горения дуги).

Расход электроэнергии

/ч

4. Производственная характеристика конструкции

В данной работе рассматривается изготовление промышленной лестницы административного здания ООО «ФК- Интеллект-Капитал».

Составные единицы лестницы:

1. Швеллер №24 L=2607 мм

2. Швеллер №24 L=465 мм

3. Пластина 180*12 L=215 мм

4. Пластина 100*6 L=1150 мм

5. Пластина 90*4 L=540 мм (2 шт)

6. Уголок 300*194*4 L=1070 мм (8 шт)

7. Уголок 264*134*4 L=1070 мм (1 шт)

Лестница состоит из одного лестничного марша длиной 2607 мм и горизонтальной лестничной площадки шириной 1070 мм и длиной 610 мм.

5. Конструктивные решения

Тетиву выполняют из прокатных швеллеров N24. Расчетную схему тетивы принимают в виде однопролетной наклонной балки при одномаршевой лестнице. Косоуры работают на поперечный изгиб от массы металлоконструкций лестниц и полезной нагрузки, которая в соответствии с указаниями норм принимается в виде вертикальной сосредоточенной силы Рн = 1,5 кН, расположенной на площадке длиной 10 см по середине пролета косоура. Относительный прогиб марша не должен превышать 1/150 при длине лестницы 3 м и 1/120 при длине 6 м. Коэффициент надежности по нагрузке принимают равным 1,2.

Ступени лестниц изготовляют из уголка 300*194*4. Все типы ступеней изготовляют шириной 260 мм. Переходные площадки применяют при высоте лестниц h> 6 м и при устройстве поворотов лестничных маршей.

Ширину площадки назначают равной ширине марша. Длину площадки (пролет между опорами) принимают в зависимости от полезной нагрузки в пределах 600...6000 мм: при длине 600...2400 мм, кратной 300 мм, более 2400 мм - кратной 600 мм. Переходные площадки состоят из стального настила (применяют тот же материал, что и для ступеней маршей), ребер жесткости и балок площадки. Настил приваривают к продольным балкам.

Высоту перил принимают равной 900 мм, шаг стоек - 600...1000 мм. Поручни и стойки перил можно выполнять из специального гнутого стального профиля 50х40х12х2,5, из прямоугольной трубы 60х40х2,5, квадратной 40х40х2,5 или из равнополочных уголков 45х4, 50х5; промежуточную горизонтальную распорку выполняют из уголка 25х3 или полосы 40х4 служат стойки перил, на горизонтальную распределенную нагрузку интенсивностью рп = 0,8 кН/м, если же технологическая площадка предназначена для непродолжительного пребывания людей (например, посадочная площадка на мостовой кран), то расчет перил ведут на горизонтальную сосредоточенную нагрузку интенсивностью Pп = 0,8 кН. Стойки перил рассчитывают как консольные элементы, загруженные сосредоточенной горизонтальной нагрузкой, равной отпору поручня перил. Предельный относительный прогиб перил не должен превышать 1/150 их пролета и 1/120 - для стоек. Коэффициент надежности по нагрузке при расчете элементов перил назначают равным 1,2.

6. Последовательность изготовления конструкции

Последовательность изготовления конструкций. Сварную конструкцию

свариваем способам ручной дуговой сварки. Эксплуатируется в условиях статической и динамической нагрузок. Надлежащие качество изготовления конструкций обеспечивается соблюдениям полного цикла изготовления сварной конструкции. Этот цикл представляет собой технологический процесс изготовления.

Технологический процесс изготовления конструкций представляет собой последовательность переходов, в операциях производится для получения изделия. Для изготовления сварной конструкции составляем технологическую карту представляющую собой следующую последовательность:

1 Очистка металла.

2 Правка.

3 Разметка.

4 Резка.

5 Подготовка кромок.

6 Сборка.

7 Сварка.

1. Очистка поверхности металла ржавчины, засел, загрязнений. Это производится на дроби струйных, песка струйных установках (или методической щеткой). А также можно отчистить метал стальными вращательными кругами, шлиф машинками, пламенем сварочной горелки, травление кислот и щелочей. Заготовки конструкции, поступающие на сборку, очищаются с применением шлифмашинки, позволяющей очистить поверхность заготовок от окалины, ржавчины, грязи.

2. Правка Поступающий с завода-изготовителя прокат может иметь не ровности и искривления. Прокат правят в холодном состоянии на правильных станках (или вручную на правильных стендах). Прокат производят с помощью вальцев или прессом. А прокат толстого металла выполняют в горячем состоянии вручную на правильных плитах. Отклонение на металле от прямолинейности выявляется с применением металлической линейки, уровня, угольника.

3. Разметка производится с помощью нанесения на метал конфигурации заготовок с учетом припусков. Припуск - это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Приписка удаляют при последующий обработки. Для разметки применяются специальные разметочные столы или плиты нужных размеров. При ручной разметки используют шаблоны, рулетки, чертилки, металлической линейки или угольника. Разметка производится с соблюдением экономии материла.

4. Резка производится кислородным резаком по нанесённым линиям контура детали вручную или газорезательными механизмами специального назначения. А для прямолинейного реза используют гильотины, для реза профильного проката применяются прокатные пресс-ножницы.

5. Подготовка кромок под сварку для тонких металлов - зачищают для удаления зазубрин с кромок металла после кислородного резки. А также используются специальные установки с наждачными кругами. Крупногабаритные детали зачищают переносными круглопневматическими или электрическими шлифмашинками. Кромки зачинаются врашаюшимися штоками, шлифовальными кругами, пламенем сварочной горелки.

Подготовка кромок деталей большой толщены выполняется кислородным резаком или обработкой на строгальных или фрезерных станках. Подготовка кромок под сварку производится в зависимости от толщены металла, если толщина металла больше 4мм. то производится V, X, K, -образный скос кромок.

6. Сборка и прихватки. Сборка является самой ответственной операцией в технологическом процессе изготовление конструкции. При сборке важно обеспечить точность подгонки деталей. При сборке могут использоваться сборочные приспособления. Точность указывают на чертежах, для проверки точности сборки используют шаблоны, щупы, измерители швов.

1) Сборка узла а целом с последующей сваркой - изготавливают простые узлы. сварочная конструкция технологический процесс

2) Последовательная сборка и сварка путем наращивания элементов - способ мало производителен.

3) Поузловая сборка сварка последующей сборкой и сваркой конструкции из этих узлов - наиболее прогрессивен

Для изготовления конструкции целесообразно использовать поузловую сборку. Эта схема обеспечит более удобную, быструю и качественную сборку конструкции.

В процессе сборки конструкции заготовки скрепляются короткими, однослойными швами, называемыми прихватками. Выполняют их электродами того же типа, что и сварку данного изделия.

7. Сварку будем производить способом ручной дуговой сварки, техникой импульсной дуговой сварки.

7. Контроль качества сварных швов

Дефекты в сварных соединениях могут быть вызваны плохим качеством сварочных материалов, неточной сборкой и подготовкой стыков под сварку, нарушением технологии сварки, низкой квалификации сварщика и другими причинами. Задача контроля качества соединений - выявление возможных причин, появление брака и его предупреждение. Все методы контроля подразделяются на две группы:

1) методы контроля неразрушающие

2) методы контроля разрушающие

к неразрушающим методам относится:

1) контроль внешним осмотром и измерениями

2) радиационные методы контроля

3) акустические

4) магнитные

5) испытание проникающими веществами.

Вид контроля качества сварных соединений выбирают в зависимости от назначения изделия и требований, которые предъявляют к этому изделию, в соответствии с техническими условиями или ГОСТом.

В данной сварной конструкции «лестницы» основной метод контроля качества сварных швов - визуальный. Внешний осмотр и измерение сварных швов - простейший и необходимый способ проверки качества сварки в готовом изделии. Внешним осмотром выявляют несоответствие шва требуемым геометрическим размерам, наплывы, подрезы, глубокие кратеры, прожоги, наружные трещины, непровары, свищи, поры, и другие внешние дефекты. Размеры швов должны соответствовать размеру, указанному на чертеже. Не допускается, какое бы то ни было уменьшение фактического размера шва по отношению к заданному размеру. Дефекты в сварных соединениях снижают прочность сварных конструкций и при неблагоприятных условиях могут привести к разрушению отдельных швов или всей конструкции. Приведем пример устранения дефектов сварных соединений:

8. График производства работ

Рабочее место сварщика

Рабочее место сварщика должно быть расположено в специальных сварочных кабинках или непосредственно у сварочного изделия. Сварочная кабина должна иметь размер 2:3 метра, каркас должен быть металлический, стены кабины высотой 2 метра, расстояние от пола 300 мм., стены сделаны из стали или другого несгораемого материала, стены окрашивают в светлые тона огнестойкой краской, дверной проем закрывают брезентовым занавесом. В кабине должна стоять местная вентиляция, внутри кабинки должен стоять стол высотой 500-600 мм., для работы, сидя 900 мм., для работы, стоя к столу приварен болт, служащий для заземления, также должен быть шкафчик для необходимых инструментов и документаций, для удобства работы устанавливают винтовой стул. Все оборудование кабины должно быть заземлено.

9. Выбор метода контроля

Характеристика характерных дефектов.

При электронно-лучевой сварке можно, не вынимая изделия из камеры, выполнить так называемый локальный отжиг, прогревая зону термического влияния пучком, сканирующим по растровой развертке. Это снижает концентрацию водорода, перераспределяет остаточные напряжения и уменьшает склонность сварного соединения к замедленному разрушению.

Большинство поверхностных дефектов, возникающих при ЭЛС, могут быть исправлены дуговыми способами сварки. Иногда и внутренние дефекты шва исправляются выборкой дефектного места механическими способами и последующей их дуговой подваркой с присадочным материалом.

Однако в ряде случаев, особенно при ЭЛС тугоплавких и химически активных металлов, возникшие дефекты целесообразно устранять с помощью электронного пучка.

Поверхностные дефекты целесообразно устранять повторными так называемыми косметическими проходами. Они осуществляются на минимально необходимую глубину на мягких режимах, т.е. с большими степенями недофокусировки или перефокусировки, когда швы не имеют корневой пилы.

Часть внутренних дефектов исправляют на рабочем режиме. Для этого линию стыка определяют, ориентируясь на контрольные риски или какие-то базы не самой детали.

Можно переплавлять не всю длину шва, если дефект точечный, а лишь небольшой участок.

Если глубина дефекта небольшая, то заварку осуществляют на больших степенях расфокусировки исключающих образование корневой пилы.

При большой глубине залегания дефектов повторный проход осуществляют на полной мощности с установкой технологических подкладок для выведения в неё корневых дефектов. Ввод мощности осуществляют либо при неподвижном луче, либо при малой скорости, потом включают рабочую скорость. Аналогичным образом поступают и при окончании: сначала необходимо остановить движение или снизить скорость сварки, а потом уменьшать мощность пучка.

В место окончания подварки можно ввести дополнительный материал в виде пластины а после окончания подварки расплавить его, чтобы заполнить кратер.

Выбор методов контроля качества сварного соединения.

После выполнения сварочных работ необходимо проконтролировать качество полученного сварного соединения. В контроль сварного соединения входят:

- входной контроль;

- контроль внешним осмотром;

- цветная капиллярная дефектоскопия;

- ультразвуковая дефектоскопия;

- испытания на твердость

Входной контроль

Входной контроль исходных материалов.

Качество сварки можно обеспечить при условии, если качество исходных материалов (основного металла, электродов, сварочной проволоки, защитного газа и т.п.) удовлетворяет предъявляемым к ним требованиям. Прежде всего, устанавливают соответствие сертификатных данных на все исходные материалы данным, требуемым согласно технологическому процессу сварки конструкций. Затем осматривают материалы и дополнительно проверяют их качество в соответствии с нормативной документацией.

Основной металл в виде литых заготовок проверяют на наличие пор, усадочных раковин и трещин. Особое внимание обращают на зоны, подлежащие сварке. Эти места должны быть тщательно очищены от грязи, масла, краски, ржавчины и других загрязнений. Прокат проверяют на наличие расслоений, окалины, равномерности толщины листа и на равномерность распределения примесей, особенно серы, по сечению листов и профилей.

Электроды проверяют на равномерность толщины покрытия, на наличие в нем трещин и других механических повреждений, а также наличие или отсутствие коррозии стрежня. Выполняют пробную сварку, чтобы установить характер плавления электродного стержня и покрытия, легкость отделения шлаковой корки и качество формирования сварного шва (жидкотекучесть расплавленного металла, разбрызгивание и наличие внешних дефектов.) образование козырька и пр.

Сварочную проволоку проверяют на чистоту поверхностей от окислов, смазки и загрязнений, расслоений и закатов. При соответствии свойств проволоки сертификату и требованиям стандартов, имеющиеся загрязнения (кроме окислов) могут быть очищены механическим или химическим способами. За последние годы увеличивается поставка проволоки с покрытием из меди. Оно исключает образование ржавчины и способствует получению качественных сварных швов.

Защитные газ - аргон при наличии сертификатов завода-изготовителя подвергают контролю только в том случае, если в сварных швах, выполненных с его использованием, обнаруживают недопустимые дефекты. Тогда

проверяют газ на наличие или отсутствие вредных примесей и влаги. Последнюю проверяют по температуре точки росы.

Свариваемость - свойство металла (или сочетание металлов) образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и условиями эксплуатации изделия.

Проверка исходного материала на свариваемость должна предшествовать принятию решения об использовании тех или иных материалов в сварной конструкции. В соответствии с указанным, свариваемость контролируют в двух случаях:

1. При выборе материалов и разработке технологам сварки, т.е. при подготовке производства на стадии проекта;

2. При запуске материалов в производственный цикл, т.е. при технологической подготовке производства.

Вторая проверка связана с возможными отклонениями плавок основного металла, проволоки, а также партий электродов и флюсов от сертификатных значений.

Контроль оборудования и оснастки.

Качество сварных соединений в большей степени зависит от исправной работы сварочного оборудования. Цель и назначение данного вида контроля - обеспечить поддержание сварочного оборудования в рабочем состоянии в соответствии с паспортными данными. Оборудование для дуговой сварки должно обеспечивать устойчивое горение дуги, требуемую точность и правильность регулировки режима сварки (Iсв, Uд, Vп и т.д.). Эти параметры подлежат тщательной проверке каждый раз перед пуском оборудования и в процессе производства.

Используемые в производстве приборы (амперметры, вольтметры и т.д.), установленные на сварочных машинах или рабочих местах, инструмент периодически подвергаются метрологическому надзору и при необходимости ремонту. Контролю подвергаются также электрическая аппаратура и механизмы передвижения и др.

В значительной мере качество сварного соединения зависит от качества используемой специальной оснастки и приспособлений. Сборочные приспособления должны обеспечивать требуемую прочность и жесткость, точное, быстрое и надежное закрепление элементов сварной конструкции, необходимую степень точности всех размеров свариваемой детали, узла, изделия; установку свариваемого объекта в положение, удобное для сварки, и д.р.

Эти требования должны быть отражены в технических условиях - на проектирование и изготовление приспособлений.

В процессе производства состояние приспособлений контролируют систематически и в сроки, установленные в зависимости от характера производства и выпускаемой продукции.

Контроль технологии.

Большое значение для обеспечения качества выпускаемой продукции имеет контроль в процессе производства. Внимательное и непрерывное наблюдение за состоянием оборудования, аппаратуры, приспособлений, приборов и инструментов, а также за ходом выполнения сварочных операций каждым сварщиком позволяет своевременно обнаружить дефекты сварки и принять меры по устранению причин их образования. Контроль технологии изготовления сварных изделий включает проверку подготовленных к сварке заготовок, исправности сварочных приспособлений, сборки изделий под сварку, состояния сварочных материалов, сварочного оборудования и соблюдения установленных режимов сварки. У подготовленных к сварке заготовок проверяют форму, размеры и геометрию разделки кромок, а также отсутствие на их поверхностях загрязнений, ржавчины, влаги.

У сварочных приспособлений контролируют исправность зажимных устройств, пригодность установочных поверхностей, а также флюсовых, медных и угольных подкладок и теплоотводящих элементов. Режимы сварки контролируют в первую очередь по току, напряжению и скорости в установленных пределах. Контроль ведут визуально по приборам и по внешнему виду сварного шва. При изготовлении ответственных конструкций и при серийном производстве ведут непрерывную запись параметров режима с помощью самопишущих приборов.

Контроль заготовки и сборки.

Внешнему осмотру подвергают свариваемые материалы для выявления вмятин, заусенцев, окалины, ржавчины, окислов и т.д.

Проверяют качество подготовки кромок под сварку и сборку заготовок. К основным контролируемым размерам собранных под сварку деталей относят зазор между кромками и притупление кромок - для стыковых соединений без разделки кромок, притупление кромок и угол их разделки - для соединений с разделкой кромок. Для измерения и проверки, указанных выше параметров применяют специальные шаблоны или универсальный инструмент. Детали, узлы или изделия, собранные под сварку с отклонением от технических условий или установленного технологического процесса, бракуют. Средства, порядок методы контроля предусматриваются технологическим процессом производства.

Контроль внешним осмотром

Внешним осмотром невооруженным глазом или с помощью лупы выявляют прежде всего дефекты швов в виде трещин, подрезов, свищей, прожогов, наплывов, непроваров в нижней части швов. Многие из этих дефектов, как правило, недопустимы и подлежат исправлению. При осмотре выявляют дефекты формы швов, распределение чешуек и общий характер распределения металла в усилении шва.

Сварные швы часто сравнивают по внешнему виду со специальными эталонами. Геометрические параметры швов измеряют с помощью шаблонов и измерительных инструментов.

Только после внешнего осмотра изделие подвергают каким-либо физическим методам контроля для определения внутренних дефектов.

Тщательный внешний осмотр - обычно весьма простая операция - может, тем не менее, служить высокоэффективным средством предупреждения и обнаружения дефектов.

Цветная капиллярная дефектоскопия

Капиллярный метод контроля проникающими веществами позволяет выявлять внутренние дефекты, выходящие на поверхность. Он заключается в том, что на поверхность изделия наносят индикаторную жидкость - пенетрант, который имеет характерный цветовой фон.

После очистки поверхности от пенетранта наносят проявитель, который вытягивает его из полости дефекта. На поверхности изделия появляется рисунок шириной 0,05-0,3 мм, который виден невооруженным глазом или при помощи лупы с небольшим увеличением.

Для контроля используем цветную дефектоскопию, при которой проникающая жидкость (пенетрант) образует на белом фоне проявителя красный индикаторный рисунок. Красный цвет вследствие особенностей восприятия глазом человека обеспечивает большую вероятность обнаружения индикаторных рисунков, имеет высокую контрастность и легко позволяет отличить микротрещины от рисок и заусенец.

Перед капиллярным контролем необходимо удалить с поверхности изделия лакокрасочные, силикатные и др. покрытия, так как их дефекты могут нести ложную информацию о дефектах сварного соединения. Также обязательно удаляются окисные пленки и жидкие загрязнения, которые заполняют полость дефекта и оказывают разбавляющее действие на индикаторную жидкость, что может изменить и ее свойства. Значение размеров выявляемых дефектов зависят от класса чувствительности и приведены в таблице.

Технология капиллярной дефектоскопии.

1. Подготовка детали к контролю.

Сводится к промывке детали. Промывку осуществляют водой. Водой удаляют остатки моющих водных средств, механические нерастворимые загрязнения.

Деталь промывают по несколько раз горячей и холодной водой, затем ее высушивают.

2. Заполнение полости дефектов пенетрантом.

Осуществляют капиллярным способом. Пенетрант наносят на контролируемую поверхность и выдерживают в течение определенного времени. Время проникновения зависит от характера дефекта (сквозной или тупиковый).

Для ускорения процесса пропитки деталь могут подогревать При подогреве уменьшается вязкость и поверхностное натяжение жидкости, улучшается смачиваемость.

3. Удаление пенетранта с поверхности изделия.

Осуществляется промывкой водой или очищающей жидкостью и последующей протиркой или сушкой.

4. Нанесение проявителя.

Оптимальная толщина слоя проявителя составляет 1 - 15 мм.

Используем механическое распыление проявителя, которое производится струей воздуха или инертного газа. Этот метод обеспечивает высокую чувствительность за счет равномерного слоя проявителя, но связан с большими потерями проявителя до 30-40%.

5. Проявление дефектов.

Осуществляется самым рациональным - тепловым методом. Изделие обдувают струей теплого воздуха с температурой 70-800С.

6. Осмотр изделия и анализ индикаторных следов дефектов.

Осмотр изделия производят в 3 этапа:

1) Визуальный осмотр изделия для оценки качества нанесения проявителя;

2) Общий осмотр поверхности изделия для обнаружения рисунка дефекта;

3) Анализ индикаторных рисунков выявляемых дефектов.

Убедившись, что проявитель нанесен качественно, производят общий осмотр поверхности изделия невооруженным глазом или с помощью лупы двукратного увеличения. Эта операция выполняется через 3-5 мин после нанесения проявителя, а через 20-25 мин проявляются следы мелких дефектов и ведется анализ индикаторных рисунков в полной мере.

Полный осмотр предполагает изучение месторасположения рисунка, цвет, яркость, направление рисунка. Необходимо отличать истинные дефекты от ложных.

7. Удаление дефектоскопических материалов.

Осуществляется протиркой ветошью с применением воды.

Пенетрант: керосин - 80%, масло трансформаторное - 15%, скипидар - 5%, краситель 5С - 10г/л.

Очищающая жидкость: ОЖ-3.

Проявитель: каолин 600-700 г на 1 л воды.

Метод проявления - суспензионный.

Класс чувствительности - II.

Ультразвуковая дефектоскопия

Ультразвуковой контроль основан на исследовании процесса распространения упругих колебаний с частотой 0,5-25 МГц в контролируемом изделии.

Для УЗК используем импульсный эхо-метод с использованием дефектоскопа УД2-12. Метод основан на регистрации эхо-сигнала от дефекта. На экране индикатора виден посланный зондирующий импульс I, отраженный от противоположной поверхности донный сигнал III, эхо-сигнал от дефекта II.

Время прихода сигнала II и III пропорционально глубине залегания дефекта и толщине контролируемого изделия. Для контроля используем наклонный (призматический) пьезопреобразователь.

Недостатки метода:

1. Низкая помехоустойчивость к наружным отражателям

2. Резкое изменение амплитуды сигнала от ориентации дефекта;

Предельная чувствительность метода 0,1 мм2 для плоских дефектов и 0,9 мм2 для объемных дефектов. Применяют при контроле изделий толщиной от 4 до 2000 мм.

Поиск дефектов производится путем поперечно-продольного сканирования всей поверхности контролируемой зоны. В процессе перемещения пьезопреобразователь необходимо поворачивать вокруг своей оси на 10-150, чтобы обнаружить различно ориентированные дефекты.

Акустический контакт обеспечивается легким нажатием руки на пьезопреобразователь с усилием Р=15 Н.

10. Техника безопасности при сварки

Выполнения сварочных работ связано с использованием электрических устройств, горючих и взрывоопасных газов, излучающих электрических дуг и плазмы, с интенсивным расплавлением, испарением и брызгообразованием металла и т.д. Это требует мер безопасности и защиты, работающих от производственного травматизма.

При электросварочных работах возможны следующие виды производственного травматизма: поражения электрическим током; ожоги от капель металла и шлака; отравление организма вредными газами, пылью и испарениями, выделяющимися при сварке; ушибы, ранения и поражения от взрывов баллонов сжатого газа и при сварке сосудов из - под горючих веществ. Для обеспечения условий, предупреждающих указанные виды травматизма, следует выполнить следующие мероприятия.

Защита от поражения электрическим током. При исправном состоянии оборудования и правильном выполнении сварочных работ возможность поражения током исключается. Однако в практике возможны поражения электрическим током вследствие неисправности сварочного оборудования или сети заземления; неправильного подключения сварочного оборудования к сети; неисправности электропроводки и неправильного ведения сварочных работ. Поражения от электрического тока происходит при прикосновении к токонесущим частям электропроводки и сварочной аппаратуры.

Напряжение холостого хода источников питания дуги достигает 90 В, а при плазменно - дуговой резке - 200 В. Учитывая, что сопротивления человеческого организма в зависимости от его состояния (утомленность, состояния здоровья, влажность кожи) может изменяться в широких пределах (1000…20000 Ом) то указанные выше напряжения являются очень опасными для жизни.

Поражение током более 0,05 А может вызвать тяжелые последствия и даже смерть.

Опасность поражения сварщика и подсобных рабочих током особенно велика при сварке крупногабаритных резервуаров, во время работы внутри ёмкостей лежа или полулежа на металлических частях свариваемого изделия или при выполнении наружных работ в сырую погоду, в сырых помещениях, котлованах, колодцах и др.

Во избежание поражения электрическим током необходимо соблюдать следующие условия. Корпуса источников питания дуги, сварочного вспомогательного оборудования и свариваемые изделия должны быть надежно заземлены, осуществляют медным проводом, один конец которого закрепляют к корпусу источника питания дуги к специальному болту с надписью «Земля»; второй конец присоединяют к заземленной шине или к металлическому штырю, вбитому в землю.

Заземление передвижных источников питания производятся до их включения в силовую сеть, а снятие заземления - только после отключения от силовой сети.

Для подключения источников сварочного тока к сети используются настенные ящики с рубильниками, предохранителями и зажимами. Длинна проводов сетевого питания не должна быть более 10м. для того что бы нарастить провод, применяют соединительную муфту с прочной изоляционной массой или провод с электроизоляционной оболочкой. Провод подвешивают на высоте 2,5…3,5 м. спуски заключают в заземленные металлические трубы. Вводы и выводы должны иметь втулки или воронки, предохраняющие провода от перегибов, а изоляцию - от порчи.

При наружных работах сварочное оборудование должно находится под навесом, в палатке или в будке для предохранения от дождя и снега. При не возможности соблюдения таких условий сварочные работы не производят, а сварочную аппаратуру укрывают от воздействия влаги.

Присоединять и отсоединять от сети электросварочное оборудование, а так же наблюдать за их исправным состоянием в процессе эксплуатации обязан электротехнический персонал. Сварщикам запрещается выполнять эти работы.

Все сварочные провода должны иметь исправную изоляцию и соответствовать применяемым токам. Применение проводов с ветхой и растрепанной изоляцией во избежание несчастного случая категорически запрещается.

При сварке швов резервуаров, котлов, труб и других закрытых и сложных конструкций необходимо пользоваться резиновым ковриком, шлемом и галошами. Для освещения следует пользоваться переносной лампой напряжения 12В.

Все сварочные установки при работе в условиях, требующих особой электробезопасности, должны иметь устройство для автоматического отключения сварочной цепи или снижения напряжения холостого хода при обрыве дуги до 12В. с выдержкой не более 5с. Большое применение получили устройства типа УСНТ (УСНТ-05, УСНТ-06 и др.). при холостом ходе первичная обмотка трансформатора питается через ограничительные резисторы типа УСНТ, и напряжение питания снижается до 60…80 В, а вторичное напряжение холостого хода до 12В. при возбуждении дуги коротким замыканием резисторы шунтируются тиристорами и на трансформатор подается полное сетевое напряжение. После прекращения сварки через 0,5…1с снова включаются ограничительные резисторы, и напряжение холостого хода снижается до 12В.

При работах внутри резервуара или при сварке сложной металлической конструкции, а так же при сварке емкостей из под горючих и легковоспламеняющихся жидкостей к сварщику назначается дежурный наблюдатель, который обязан обеспечить безопасность работ и при необходимости оказать первую помощь.

При поражении электрическим током необходимо пострадавшему оказать первую помощь: освободить его от электроприборов; обеспечить доступ свежего воздуха и, если пострадавший потерял сознание - немедленно вызвать скорую медицинскую помощь. При необходимости, до прибытия врача производить искусственное дыхание.

Защита зрения и открытой поверхности кожи от лучей электрической дуги.

Горение сварочной дуги сопровождается излучением видимых ослепительно ярких световых лучей и невидимых ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.

Яркость видимых лучей значительно превышает норму, допускаемую для человеческого глаза, и поэтому, если смотреть на дугу невооруженным глазом, то она производит ослепляющее действие. Ультрафиолетовые лучи даже при кратковременном действии в течении нескольких секунд вызывают заболевание глаз, называемое электрофтальмией. Оно сопровождается острой болью, резью в глазах, слезотечением, спазмами век. Продолжительное облучение ультрафиолетовыми лучами вызывает ожоги кожи.

Инфракрасные лучи при длительном воздействии вызывают помутнение хрусталиков глаза (катаракту), что может привести к временной или даже полной потере зрения. Тепловое действие инфракрасных лучей вызывает ожоги кожи лица.

Для защиты зрения и кожи лица от световых и невидимых лучей дугу электросварщики и их подручные должны закрывать лицо щитком, маской или шлемом, в смотровые отверстия, которых вставлено специальное стекло - светофильтр. Светофильтр выбирают в зависимости от сварочного тока и вида сварочных работ.

Для защиты окружающих лиц от воздействия излучений в стационарных цехах устанавливают закрытые сварочные кабина, а при строительных и монтажных работах применяются переносные щиты или ширмы.

Защита от брызг металла и шлака. В процессе сварки и при уборке и обивке шлака капли расплавленного металла и шлака могут попасть в складки одежды, карманы, ботинки, прожечь одежду и причинить ожоги. Во избежание ожогов сварщик должен работать в спецодежде из брезента или плотного сукна, в рукавицах и головном уборе. Куртку не следует заправлять в брюки. Карманы должны быть плотно закрытыми клапанами. Брюки надо носить поверх обуви. При сварке потолочных, горизонтальных и вертикальных швов необходимо надевать брезентовые нарукавники и плотно завязывать их поверх рукавов у кистей рук. Зачищать швы от шлака и флюса следует лишь после их полного остывания и обязательно в очках с простыми стеклами. Защита от отравлениями вредными газами, пылью и испарениями. Особенное загрязнение воздуха вызывает сварка электродами с качественными покрытиями. Состав пыли и газа определяется содержанием покрытия и составом свариваемого и электродного (или присадочного) металла. При автоматической сварке количество газов и пыли значительно меньше, чем при ручной сварке.

Сварочная пыль (так называемая аэрозоль) представляет собой смесь мельчайших частиц окислов металлов и минералов. Основными составляющими являются оксиды железа (до70%), марганца, кремния, хрома, а так же фтористые и другие соединения. Наиболее вредными веществами, входящими в состав покрытия, флюса и металла электрода, является хром, марганец и фтористые соединения. Кроме аэрозоли, воздух в рабочих помещениях при сварке загрязняется вредными различными газами, например оксидами азота, углерода, фтористым водородом и др. на рабочем месте допускаются следующие предельные концентрации вещества в воздухе (мг/м3): марганец и его соединения - 0,3; хром и его соединения - 0,1; свинец и его соединения - 0,01; цинковые соединения - 5,0; оксид углерода - 20,0; фтористый водород - 0,5; окись азота - 5,0; бензин, керосин - 300,0.

Концентрация не токсичной пыли более 10 мг/м3 не допускается. Однако если содержание кварца в пыли превышает 10%, то концентрация нетоксичной пыли допускается только до 2 мг/м3.



Экономическая часть

Себестоимость продукции это выражение в денежной форме затраты предприятия на производство и реализацию продукции.

Расчет затрат на производство включает в себя: затраты на материалы, сырье комплектующее. сварка конструкция

Расчёт трудовых затрат

Под трудовыми затратами понимают штучно- калькуляционное время сварки, определяемое в часах или затраты, связанные с оплатой труда сварщика, рассчитываемые в рублях.

)

=75,1712,8=962,17

Расчет основного материала

Зо= (швеллер 2шт) длина 2607465=3,072мм

Зо=3,072600=1843,2 руб

Расчет дополнительных материалов

Лист =18012=2,16м900=1944 руб

1006=600мм650=390 руб

904=360мм450=162 руб

Уголок = 300194+246134=9,12м800=7296 руб

Амортизационные отчисления

ВДМ - 6302=18000 руб

Газовая горелка=3000 руб

Болон (пропан, кислород)=300+600=900 руб

ЕСа=(18000+3000+900) 0,1=2190 руб

Амортизация технологической оснастки

Электродержатель=800 руб

Кувалда=300 руб

Щетка по металлу=100 руб

Сварочные провода=3000 руб

Молоток шлакоотделитель=150 руб

ЕСа=(800+300+100+3000+150) 0,5=2175 руб

Расчет стоимости электродов

27 60=1620 руб

Расчет расхода электроэнергии

Сэл=Кэл Nу Цэл Кэл=1,1 Ny=46 Цэл=2

1,1 46 2=101,2 руб

ESo=EЗопл.тр+ЕЗм+ЕСа+Сэл+Зэл

ЕSo=962,17+7296+2190+2175+101,2+1620=14344,37 руб

Вывод

Для изготовления конструкции «лестницы административного здания» необходимо 14344,37 рублей.

Размещено на Allbest.ru

...