Технология сварки двутавровой балки

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Национальный технический университет Украины

“Киевский политехнический институт”

Кафедра сварочного производства

Курсовая работа

по дисциплине “Сварка плавлением”

Тема: ”Технология сварки двутавровой балки ”

Выполнил:

студент 3-го курса

гр.ЗА-85

Проверил:

Зворыкин К. О.

Киев-2007



Исходные данные

Сварное изделие

Материал: Сталь 10ХСНД

Тип производства: серийное



Введение

В данной курсовой роботе, проводиться технологический анализ по изготовлению ротора.

Данная конструкция применяется в области машиностроения и работает в достаточно агрессивной среде. Поэтому технология изготовления данной конструкции должна соответствовать всем сварочным нормам и стандартам.

В курсовой работе приведены материалы по подбору способа сварки к данной конструкции, проведен выбор сборочно-сварочного оборудования для данной конструкции. В роботе проведен расчет режима сварки, и некоторые экономические показатели.



Конструктивно-технолонический анализ станины контактной машины

сварка балка станина

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторно-поршневым насосам, компрессорам, гидромоторам и двигателям внутреннего или внешнего (паровой котел) подвода теплоты, применяемым в стационарных установках или на транспортных средствах.

Ротор нагружен динамическими нагрузками, которые возникают вследствие числа оборотов изделия. Изобретение состоит из листов толщиною 12 и 20 мм. Масса машины приблизительно составляет около 70 кг .

Изобретение может быть использовано в роторно-поршневых насосах, компрессорах, гидромоторах, а также в двигателях внутреннего или внешнего подвода теплоты характеризуются воздействием на неё коррозии, естественного колебания температур, зависящего от климатической зоны, например от -10 до +400. учитывая всё предыдущее, станина контактной машины следует отнести к особо ответственному изделию.

Сварные соединения:

Ротор имеет восемь прямолинейных сварных швов, и восемь кольцевых. Все соединения являются тавровыми.

Протяженность швов: 1 и 2 - 529 мм, 3 -230 мм. Доступность всех швов не ограниченна , возможна кантовка изделия. Толщина свариваемого материала : 12 мм.

Оценка свариваемости основного металла

Сталь10ХСНД относится к низкоуглеродистой низколегированной сталям(С=0.24%).

Химический состав стали (по ГОСТ 19282-73) представлен в таблице 1.



Таблица 1.

Марка	С	Si	Mn	Cu	Cr	Ni
				Не более
10ХСНД	0.12	0.4 - 0.7	0.4 - 0.7	0 - 0.4	0.6 - 0.9	0.3 - 0.6

Механические свойства стали (по ГОСТ 19282-73) приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Марка	Толщина проката ? , мм	Временное сопротивление разрыву, кГ/мм2	Предел текучести, кГ/мм2	Относительное удлинение, %	Испытание на изгиб в холодном состоянии
10ХСНД	4-32	50	35	21	180о

Проверим склонность металла шва к образованию горячих трещин при

наиболее неблагоприятном сочетании содержания легирующих элементов и примесей:

HCS=C·(S+P+0.04·Si+0/01·Ni)/(3Mn+Cr+Mo+V)=0.012(0.04+0.035+0.04*1.1+0.01*0.8)/(3·0.8+0.9+0,3)=0.0038

Так как HCS<0.004 => металл не склонен к образованию горячих трещин при наиболее неблагоприятном легировании, т.е. при максимальном содержании легирующих элементов и примесей.

Проверим склонность металла шва к образованию холодных трещин:

Сэкв=С+Mn/6+(Ni+Cu)/15=0.12+0.8/6+0.9/5+(0,8+0,9)/15=0.55>

т.к. больше 0.4… 0.45, то основной металл склонен к образованию холодных трещин.

Однако в реальных условиях такое сочетание элементов маловероятное.

Тем не менее в заводских условиях следует контролировать состав стали по сертификатам.

В целом сталь можно отнести к хорошо сваривающей при среднем содержании легирующих элементов и примесей.

Вероятность образования пор повышается:

с повышением содержания в сварочной ванне парообразующих газов H, CO, N;

с ростом содержания легирующих элементов, которые снижают растворимость H, N в твёрдом металле;

с уменьшением времени существования сварочной ванны.

Водород способствует образованию трещин, уменьшает пластичность металла шва, вызывает рождение пор.

Применение окисляющей защитной среды (флюс, газ) предотвращает образование пор, вызываемых водородом

Выбор способа сварки

Основным критерием по выбору способа сварки является толщина материала и его свариваемость. Проведя роботу по изучению химического состава стали можно видеть что данная сталь имеет хорошую свариваемость.

Данное изделие имеет толщину 12 мм и не достаточно протяженные швы < 1 м. поэтому многие способы сварки, как например сварка под флюсом, электрошлаковая отпадают . Сталь10ХСНД относится к тугоплавким материалам и по этому нет необходимости в применении способов сварки с дорогостоящим оборудованием и с высокой плотностью энергии П, ЭЛ и Л, плюс эта сталь не содержит Ti, Al и другие элементы с высокой химической активностью, то из дальнейшего анализа исключаем способы дуговой сварки ИП, ИН в дорогостоящих инертных газах.

Наиболее рациональным способом сварки для данного изделия является автоматическая сварка под флюсом. Сущность способа и его преимущиство перед другими способами сварки приведены ниже.

Выбор способа сварки. Табл 3

Факторы

Способы

РДС

АП

ИП

АФ

Ш

Г

ИН

П

ЭЛ

Л

Материал Сталь 10ХСНД

++

++

+

++

++

+

(+)

(+)

(+)

(+)

Толщина -12мм

++

++

+

++

+

+

-

-

+

+

Положение шва

++

++

++

+

-

++

++

+

+

+

« - » - не рекомендуется,

« + » - рекомендуется ограниченно,

« (+) » - рекомендуется,

« ++ » - рекомендуется предпочтительно.

Очевидно, что при такой толщине и протяженностю швов целесообразно применение способов сварки, как РДС и АП .

Таким образом, для дальнейшего анализа остаются способы РДС, АП.

Окончательное решение по выбору способа сварки можно будет применять после экономической оценки эффективности различных вариантов сварки, включая и специальные.

В нашем случае станину будем кантовать, и потому швы 1,2,3 выполняются в нижнем положении.

Выбор сварочных материалов

Выбор сварочных материалов.

Выбор сварочной проволоки:

Для сварки Стали 10ХСНД рекомендуется использовать сварочную проволоку для способов сварки РДС и АП близкую по хим. составу к основному металлу и содержащую меньшее количество углерода. Такой проволокой являются СВ - 10ХГ2СМА более высокое легирование проволоки будет являться залогом равнопрочности шва основному металлу.

Марка проволоки AS SG3 (российский аналог Св-08Г2С) ГОСТ 2246-70 Классификация по международным стандартам

EN 440 : G42 3CM G4Si 2

AWS A5.18 : ER 70 S-6

Назначение и область применения: проволока сплошного сечения для электродуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде защитных газов.

Положение свариваемых швов: сварка во всех пространственных положениях шва постоянным током обратной полярности.

Вид покрытия: омедненное.

Химический состав:

Таблица 4.

	C	Mn	Si max	P max	S max
AS SG3	0.10-0.6	1.0 - 1.7	0.6 - 0.95	0.03	0.025

Типичные механические свойства металла шва:

Временное сопротивление, МПа_ _ _ _ _ _ _ _ _ 570

Предел текучести, МПа_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _470

Относительное удлинение, % _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 25

Ударная вязкость, Дж/см2 при -30 C _ _ _ _ _ _ 60

Рекомендуемый режим сварки:

Постоянный ток (полярность обратная)

Таблица 5.

Диаметр, мм	Ток, А	Напр, V	Катушка, кг
1.0	80-175	18-28	15
1.2	120-200	18-30	15
1.6	225-480	28-40	15

Одобрено: ГОСТ, ISCIR.

Выбор газовой защиты:

Для сварки Стали 10ХСНД рекомендуется использовать газовую смесь СО2 +30% О2 это наиболее универсальная из всех смесей для углеродисто-конструкционных сталей. Он оказывает интенсивное окисляющее действия на жидкий металл, чем чистый углекислый газ . Благодаря этому повышается жидкотекучесть металла, что улучшает формирование шва и снижает привариваемость капель металла к поверхности изделия. Кроме того, кислород дешевле углекислого газа, что делает смесь экономически выгодой.

Смесь СО2 +30% О2 изготовляют из чистых углекислого газа и кислорода с помощью специальных смесителей. Преимущество защитных газовых смесей. 

небольшое разбрызгивание металла;

превосходная глубина проплавления;

повышается жидкотекучесть металла;

меньшее потребление сварочной проволоки;

высокая степень скорости сварки;

наибольшая эффективность с точки зрения уменьшения общих затрат на сварку.

Выбор электродов:

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами

Марка электрода AS B-268 (Российский аналог УОНИИ-13/55ТЖ) ГОСТ 9466-75

ГОСТ 9467-75Классификация по международным стандартам

EN 499 : E 466 B 22

AWS A5.1 : E 7016-1

Назначение и область применения: сварка углеродистых сталей с пределом прочности до 550 МПа. Характеризуются низким уровнем водорода в обмазке. Рекомендуется для сварки конструкций, эксплуатирующихся в морских зонах, когда требуется высокая ударная вязкость при -30 -40С. Для сварки сталей средней и высокой прочности с гарантированным пределом прочности до 430МПа.

Положение свариваемых швов: сварка во всех пространственных положениях шва постоянным током обратной полярности.

Вид покрытия: основное.

Химический состав:

Таблица 6.

С	Si	Mn
0.07	0.5	1.1

Типичные механические свойства металла шва:

Временное сопротивление, МПа _ _ _ _ _ _ _ _ 460

Предел текучести, МПа _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _550

Относительное удлинение, % _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _30

Ударная вязкость, Дж/см2 при 0 C _ _ _ _ _ _ 240

-20C_ _ _ _ _ _ _ 220

-40С_ _ _ _ _ _ _ 180

-60С _ _ _ _ __ _120

Рекомендуемый режим сварки:

Постоянный ток (полярность обратная)

Таблица 7.

Диаметр, мм	Длина, мм	Ток, А	Вес (100шт),
2.50	350	70-110	2080
3.25	350	100-140	3250
4.00	450	140-180	5940

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Сварку рекомендуется производить предельно короткой дугой методом опирания. После зажигания дуги нужно продвинуть её назад на 5-8мм от места возбуждения , получить спокойную ванну и только после этого продолжить сварку. Так же следует поступать при смене электрода или случайном обрыве дуги. Вследствие гигроскопичности покрытия электроды перед сваркой рекомендуется прокаливать при температуре 350єС в течении часа.

Выбор стандартной или разработка не стандартной подготовки кромок

Согласно ГОСТ - 14771-76, ГОСТ 5264 - 80 тип сварного соединения определяется его поперечным сечением, а вид продольным. При изготовлении данного изделия мы имеем дело с трема тавровыми швами.

АП.

- соединением Т3 по ГОСТ - 14771-76

Рис .1

подготовленных кромок свариваемых деталей	шва сварного соединения	Способ	s	Номин. b	Пред. откл.
		УП		0
			6,0 - 20,0		+ 1,5
			22,0 - 40,0		+ 2,0

b=0+-1.5 mm, е=R=12 mm.

РДС

- соединением Т3 по ГОСТ 5264-80.

Рис,2 .

	Конструктивные элементы		b
Условное обозначение	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва	s	Номин.	Пред. откл
свариваемого соединения
Т3			От 2 до 3		+1
			Св.3 до 15	0	+2
			Св.15 до 40		+3

S=12mm, S1=16…20 mm. b = 0

Из следующего списка для АП и РДС выбираем разработку кромок Т3 и Т3,

Расчёт режимов сварки

Методика расчета режима ручной дуговой сварки

Из предыдущих этапов проектирования технологии находим исходные данные для расчёта режима сварки под флюсом.

Основной металл - сталь10ХСНД

Сварочные электроды - AS B-268 (Российский аналог УОНИИ-13/55ТЖ) ГОСТ 9466-75

Тип соединения - тавровое, прямолинейное и кольцевое .

Показатели режима ручной дуговой сварки покрытым электродом следующие: dэ ; Iсв; U св; V св; n,род и полярность тока, вид покрытия электрода, температура предварительного подогрева металла.

Подготовка исходных данных:

Конструкторская и технологическая документация: чертеж изделия, требования по технологии сварки.

Степень ответственности сварного соединения: вид и уровень воспринимаемых нагрузок, условия эксплуатации;

Условия сварки: стационарные;

Характеристика сварных соединений: соответствие стандарту ( ГОСТ 5264 - 80, ГОСТ 11534 - 80 ; для нестандартных соединений параметры разделки кромок и шва устанавливаются по чертежу изделия, по возможности приближая их к стандартным.

Расчет режима сварки:

Диаметр электродов.

Так как шов однопроходной то диаметр электрода необходимо определить для заполняющих dэз проходов.

Рассчитываем диаметр электрода заполняющих проходов по формуле

dзз=(0,7*S)0.7+0.5=(0.7*12)0.7+0.5=4.93мм

Однако при сварке в вертикальном положение ограничение dэ « 4мм.

Сварочный ток: рассчитываем по формуле.

I=Kiтп*Kiпш*dэ1,4

По табл. 8 и 9 для электродов с основным типом покрытия и вертикальным положение шва находим Kiтп = 203 , Kiпш=0,76..0,78 и Kiпш=0,85..0,82 -( которые находятся в методических указаниях №2).

Рассчитываем сварочный ток заполняющих проходов таврового соединения:

Іуз=(203)*( 0,85..0,92)* dэ1,4=(17..23)*0,8*41,4=94…128 А

Так метал толстолистовой, принимаем сварочный ток по верхнему пределу:



Іуз=128А

Напряжение сварки для электродов основного типа рассчитываем по формуле.

U уз=12 +0,4* Iсв / dэ =12+0,4*128/4=24,8 В принимаем U уз=25 В.

Общее количество проходов. Так как шов однопроходной, то рассчитывать количество проходов не будем.

Скорость сварки.

Скорость ручной дуговой сварки зависит от вида сварного соединения, марки стали, марки электрода, положения шва при сварке.

Для электродов AS B-268 (Российский аналог УОНИИ-13/55ТЖ) по каталогу находим бн=9.5 г/(А*ч)= 2.64*10-3 г/(А*с),

Рассчитываем V ск для заполняющего прохода таврового соединения

V уз=н . Iсв / Fн .н =2,64*10-3 *128/40*7,8*=1,08 мм/с (3,9м/ч)

где н - коэффициент наплавки (г/А.ч); .н - плотность наплавленного металла: для углеродистых сталей =7,8 г/см3.

Расчёт режима в дуговой сварки в СО2 по размерам шва.

Подготовка исходных данных.

Из технологического анализа сварочного изделия установлено, что основной металл - сталь10ХСНД толщиной 12 мм. Сварка механизированная осуществляется проволокой AS SG3 в нижнем положении. Шов тавровый однопроходный.

Расчет режима сварки:

Определяем глубину проплавления:

hн=(0.7...1.1)·К=11,5 мм.

Диаметр электродной проволоки:

dэл=hнј±0.05·hн=4.5ј±0.05·4.5=1.21...1.68мм

Расчетному диапазону соответствуют стандартные диаметры 1.4; 1.6. Так как положение шва нижнее, можем принять большее значение: dэл=1.6мм.

Для расчёта скорости сварки выбираем в таблице значение Кн= 1150

Vc=Kн·hн1.61/e3.36=1120·4.51.61/113.36=4,0 мм/с

Полученное значение не выходит за пределы ограничений для автоматической сварки 4…10 мм/с и поэтому его можно оставить и не делать перерасчёт при более низкой ширине шва.

Для расчёта сварочного тока по таблице для dэл=1.6мм находим коэффициент Кі=460

Ісв= Кi·hн1.32/e1.07=234,57 А

Проверяем соответствие полученного тока требованиям при сварке в нижнем положении. Следовательно, Ісв= находится в пределах допустимых значений: Ісв?180· dэл1.5=264А

Напряжение сварки:

Uсв=14+0.05· Ісв=14+0.05·235=25,75 В.

Вылет электродной проволоки:

lв=10·dэл±2· dэл=16±3.2мм

Скорость подачи электродной проволоки определяем по формуле:

Vэл=0.53·Iсв/dэл2+6.94·10-4·Ісв2/dэл3=0.53·235/1.62+6.94·10-4·2352/1.63= 58 м/с.

Рассчёт защитного газа:

qзг=3.3·10-3· Ісв0.75=3.3·10-3·2350.75=0.198л/с.

Таблица. 8

Параметр	Расчётные значения
	РДС	В СО2
	тавровое	таврове
Ic, A	128	235
Vc, мм/с	3.9	4
Uc, B	24.8	25,75
Vэл, м/с		58
dэл мм	4	1.6
qзг , л/с	--	И 0,2
lв ,мм/с.	--	16±3.2

Техника сварки

Точность подготовки деталей к сварке, их чистота и качество сборки оказывают весьма существенное влияние на несущую способность и экономичность сварной конструкции. Недостаточно тщательное выполнение заготовительных и сборочных операций приводит к резкому возрастанию вероятности появления дефектов в сварных соединениях и в конструкции в целом. Анализ дефектов, возникающих при сварке, однозначно показывает, что значительную долю брака следует отнести за счет плохого качества подготовки и сборки. Исправление брака в готовом изделии не всегда приводит к полному восстановлению заданных свойств сварного соединения и является трудоемкой и технически сложно выполнимой операцией.

Отсюда очевидно, что значительно рациональнее устранять дефекты, появившиеся при заготовке и сборке, до проведения операции сварки. Однако не следует предъявлять излишние и подчас трудновыполнимые требования к точности заготовок и их сборке под сварку, значительно удорожающие изготовление конструкции. Применяемые на практике способы сварки позволяют получать качественные сварные соединения при некоторых допустимых колебаниях точности заготовки деталей и сборки.

Основной металл до сборки в местах сварки должен быть очищен от ржавчины, масла, влаги, рыхлого слоя окалины и других загрязнений, могущих привести к образованию пор и других дефектов в швах. Особо тщательно следует зачищать торцы соединяемых элементов.

Зачистку производят до сборки узла механически (пескоструйным или дробеструйным способами, металлическими щетками, абразивом) или химически (травлением, газопламенной очисткой). Следует удалять с поверхности металла рыхлый слой ржавчины и окалины, а также грязь и лед даже в том случае, если загрязнение расположено вне места сварки. Это необходимо для того, чтобы при транспортировке и кантовке конструкции загрязнения не попали в место расположения будущего шва. Зачистка собранного узла в большинстве случаев безрезультатна, так как не достигается основная цель - очистка свариваемых кромок, а иногда даже и вредна в связи с тем, что продукты зачистки, попадая в зазор (особенно после сварки первого шва таврового соединения), задерживаются там. Имеет смысл только прожигание места сварки газовым пламенем или продувка сухим сжатым воздухом непосредственно перед сваркой. При этом удаляются попавшие в зазор уже после сборки влага и грязь.

Сварке всегда предшествует сборка конструкции, т. е. установление и фиксация деталей в предусмотренном проектом положении. Сборка под сварку является одной из трудоемких и наименее механизированных операций. Она должна обеспечивать возможность качественной сварки конструкции. Для этого необходимо выдержать заданный зазор между соединяемыми деталями, установить детали в проектное положение и закрепить между собой так, чтобы взаиморасположение деталей не нарушилось в процессе сварки и кантовки, а если необходимо, и транспортировки. Должен быть обеспечен свободный доступ к месту сварки.

В подавляющем большинстве случаев взаимное расположение деталей перед дуговой сваркой фиксируется при помощи коротких отрезков швов- прихваток.

Выбор сварочного оборудования общего или специального назначения

Выбираем установку для сварки в среде защитных газов:

Технические характеристики, которых приведены в таблице:ВДУ-601С

Выпрямитель предназначен для сварки плавящейся электродной проволокой малоуглеродистых, легированных и коррозионно-стойких сталей в среде защитных газов на постоянном токе. Существует плавная регулировка сварочного тока. Выпрямитель универсальный, так как имеет два вида внешних характеристик: жесткие и падающие. Преимущества:

Легкое зажигание и устойчивое горение дуги.

Наличие термозащиты от перегрузки.

3. Дистанционное регулирование сварочных параметров с помощью пульта.

Наличие розетки 36В для питания подогревателя газа. Класс изоляции Н по ГОСТ 8865 70

Таблица. 9

Марка выпрями-теля	Напряжение питающей сети, В	Номинальный сварочный ток (приПН,ПВ%),А	Потре-бляемая мощность	Диаметр электродной проволоки, мм	Габаритные размеры,мм масс,кг
ВДУ-601	3-380	630 (60%)	45	2-8	300 750-650-1150

Выбираем оборудования для сварки РДС -это аппарат H 150.

Мощный и легкий. ПВ 40% при 150 A. Простое обслуживание. Автоматический Hotstart (горячий старт)- превосходное зажигание. Anti-Stick-система предотвращает залипание электрода, регулирование Arc Force стабилизирует дугу при ошибках сварщика. Переключение на TIG сварку с зажиганием контактным способом. Ударопрочный корпус, класс защиты IP 23 (уличное исполнение), возможность работы с нестабильным электропитанием (монтажные условия, удлинители, электрогенераторы). Категория «S» допускает работу в помещениях с повышенной электрической опасностью. Система Standby включает вентилятора охлаждения при нагреве силового блока, и автоматически отключает при перегреве.

Таблица. 10

Расчёт технологической себестоимости сварки по всем выбранным технологиям

Рассчитаем технологическую себестоимость дуговой сварки в активных газах:

Ст= Зс.м+ Зт.э+ Зс.о+ Зз.п,



Зс.м- затраты на сварочные материалы;

Зт.э- затраты на техническую электроэнергию;

Зс.о- затраты на сварочное оборудование;

Зз.п-затраты на зарплату рабочих.

Рассчитаем основное время сварки:

tc.o= Lшо*(n пк/Vс.к+ n пз/Vс.к)= 1*(1/14,4+0)=0.07 ч,

Затраты на сварочные материалы:

Найдем массу наплавленного метала:

Мэп=Крп(1+шр)*р*n *F*Vп*t=3*1.02*(1+0.1)*7.8*10-3*22*3.14/1*227*0.09*100=0.185 кг,

Зс.э=Мэп*Цэп=0.185*10=1,85 гривен,

где - Цэп -цена за 1 кг электродной проволоки.

Затраты на газ:

Qзг=gк* tc =12*0.07=0,84,

Зс.г=Qзг *Цэг=0,84*2=1,68 гривен,

где - Цэг -цена за 1 литр газа.

Затраты на техническую электроэнергию:

Wт.э =(Uc*Ic*tcо)/?u + Px*( tco /Ку -tco)=(26,75*255*0.09)*10-3/0.8 + 0.4(0.07/0.4-0.07)= 2,85 кВт,

где - Px мощность холостого хода источника питания, ?u- КПД источника питания,

Ку - коэф. использования сварочного оборудования зависящий от способа сварки и типа производства (Ку =0.55…0.75).

Зт.э= Wт.э *Цээ=2,85*0.55=1,57 гривен,

где - Цээ -цена за 1 кВт электроэнергии.

Затраты на сварочное оборудование:

Зс.о= (Кр +На)/Фд * tcо/Ку *Цс.о=(0.175+0.3)/1840 * 0. 09/0.6*8000=1,25 гр,

где - Цээ -цена за оборудование, Кр - коэф. затрат на ремонт (Кр =0.15…0.2),

На - норма амортизационных отчислений(На =0.24…0.34), Фд - действительный годовой фонд работы оборудования.

Затраты на зарплату рабочих:

Зз.п=Кд* tcо*Чтс/Ку=1.2*12*0,07/0.6=1,68 гр,

где - Чтс - часовая тарификация, Кд - коэф. доплат (Кр =1.1…1.3).

Рассчитаем технологическую себестоимость дуговой сварки в активных газах: Ст= Зс.м+ Зт.э+ Зс.о+ Зз.п=1,85+1,68+1,57+1,25+1,68=6,46гр.

Рассчитаем технологическую себестоимость ручной дуговой сварки:

Ст= Зс.м+ Зт.э+ Зс.о+ Зз.п,

Зс.м- затраты на сварочные материалы;

Зт.э- затраты на техническую электроэнергию;

Зс.о- затраты на сварочное оборудование;

Зз.п-затраты на зарплату рабочих.

Рассчитаем основное время сварки:

tc.o= Lшо*(n пк/Vс.к+ n пз/Vс.к)= 1*(1/14,04+0)=0.071 ч,

Затраты на сварочные материалы:

Найдем массу наплавленного метала:

Мно=бн* Iс* tc.=(2.64*128*0.071)/1000=0,048 кг,

где - tc. время сварки заполняющего шва соответственно,

Мэ= Кпш*Крэ*Мно=1.1*1.6*0.048=0.08 кг,

где - Кпш и Крэ коэф. учитывающий потери электродов и коэф. учитывающий расход их соответственно,

Зс.м= Зс.э=Мэ*Цэ=0.08*8= 0,64гривен,

где - Цэ -цена за 1 кг электродов.

Затраты на техническую электроэнергию:

Wт.э =(Uc*Ic*tcо)/?u + Px*( tco /Ку -tco)=(25*128*0.071)*10-3/0.8 + 0.3(0.07/0.4-0.07)=1,5 кВт,

где - Px мощность холостого хода источника питания, ?u- КПД источника питания,

Ку - коэф. использования сварочного оборудования зависящий от способа сварки и типа производства (Ку =0.35…0.55).

Зт.э= Wт.э *Цээ=1,5*0.5=0,75 гривен,

где - Цээ -цена за 1 кВт электроэнергии.

Затраты на сварочное оборудование:

Зс.о= (Кр +На)/Фд * tcо/Ку *Цс.о=(0.175+0.3)/1840 *0.3/0.4*5000=1,02гр,

где - Цээ -цена за оборудование, Кр - коэф. затрат на ремонт (Кр =0.15…0.2),

На - норма амортизационных отчислений(На =0.24…0.34), Фд - действительный годовой фонд работы оборудования.

Затраты на зарплату рабочих:

Зз.п=Кд* tcо*Чтс/Ку=1.2*0,07*20/0.4=4,2 гр,

где - Чтс - часовая тарификация, Кд - коэф. доплат (Кр =1.1…1.3).

Рассчитаем технологическую себестоимость ручной дуговой сварки:

Ст= Зс.м+ Зт.э+ Зс.о+ Зз.п=6,4+0,75+1,02+4,2=12,37 гр.

Сделав расчет технологической себестоимости каждого способа сварки можно однозначно склонить выбор способа сварки в сторону сварки АП.

Технологическая себестоимость сварки в активных газах в 2 разы дешевле чем РДС. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами, менее производительный способ АП , - из за меньшей массы наплавленного металла в единицу времени. Этот эффект можно объяснить плотностью сварочного тока на единицу площади.

Итак, остановим свой выбор на сварке в активных газа.



Выводы

В данной курсовой работе мы ознакомились с разработкой технологии сварки плавлением. Выполнили поставленные задачи данной курсовой работы:

Произвели конструкторско - технологический анализ изделия и выяснили, что вид шва - тавровый и кольцевой, конфигурация швов - прямолинейные, доступность швов - без ограничений;

Рассчитали свариваемость основного металла и получили, что металл к холодным трещенам - не склонен, к горячим трещенам - несколько склонен;

Выбрали два способа сварки, это РДС и АП;

Выбрали сварочные материалы, это марка электрода AS B-268 (Российский аналог УОНИИ-13/55ТЖ, проволока AS SG3 (российский аналог Св-08Г2С) , газовую смесь СО2 +30% О2;

Выбрали тип подготовки кромок из ГОСТов, для РДС- Т3, АП - Т3 ;

Произвели расчёт режимов сварки и полученные данные занесли в тех. карту;

Оговорили технику сварки, для того чтобы сварщики имели представление о том как будет выполняться тех. процесс;

Выбрали сварочное оборудование, для РДС- Н140, АП - ВДУ-601С;

Произвели расчет технологической себестоимости сварки по выбранным технологиям, и получили максимальный эконом. эффект при следующем способе: АП;

Приняли решение о том что АП является более корректной в данном случае технологией.



Использованная литература

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Технология и оборудование сварки плавлением» / Сост. И. Ф. Коринець. - К.: КПИ, 1988 - 76с.

Методические указания к самостоятельной работе по дисциплине «Сварка плавлением» / Сост. И. Ф. Коринець, В. П. Бойко. - К.: КПИ, 1990 - 76с.

Аппаратура для механизированной дуговой и электрошлаковой сварки и наплавки / А. И. Чвертко, В. Е. Патон, М. Г. Бельфор, Г. М. Гологовский. - К.: Наукова думка, 1978. - 200с.

Сварочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие: В 2-х томах. /

Б. Н. Конищев, С. А. Курланов, Н. Н. Потапов и др.; Под общей ред.

Н. Н. Потапова. - М.; Машиностроение, 1989.

Сварка в машиностроении: Справочник: В 4-х томах. /Под ред. Н. А. Ольшанского. - М.; Машиностроение, 1978.

Сварка в машиностроении: Справочник: В 4-х томах. /Под ред. А. И. Акулова. - М.; Машиностроение, 1979.

Прайс листы отечественных производителей сварочных материалов и оборудования.

Корінець І.Ф. Конспект лекцій з дисципліни “Зварювання плавленням”

Глобальна інформаційна мережа Інтернет.

Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением./ Под ред. Б.Е. Патона. -М.: Машиностроение, 1974.-767с.

Акулов А.И., Бельчук А.К., Демянцевич В.П., Технология и оборудование

плавлением. Учебник.-М.: Машиностроение, 1977.-432с.

Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением./ Под ред. Б.Е. Патона. -М.: Машиностроение, 1974.-767с.

Сварка в машиностроении : Справочник в 4-х т./ Т.2. Под редакцией А.И. Акулова. -М.:Машиностроение, 1978. -567с.

4.Гуревич С.М. Справочник по сварке цветных металлов. -Киев: Наук. Думка,1990. -512с.

Клячкин Я.Л. Сварка цветных металлов и их сплавов. -М.: Машиностроение, 1967. -336с.

Биковський О.Г., Піньковский І.В. Довідник зварника. -Київ:Техніка, 2002.

Размещено на Allbest.ru

...