Разработка технологии и режимов сварки на изделие корпус ФС-250

Размещено на http://www.allbest.ru/

Саратовский государственный технический университет

Кафедра электронного машиностроения

Курсовая работа

Разработка технологии и режимов сварки на изделие корпус ФС-250

Выполнил:

студент гр. ОТС-31

Данилин И.В.

Проверил доцент:

Жевалёв О.Ю.

Саратов 2008

Введение

Сварка - технологический процесс соединения твердых материалов в результате действия межатомных сил, которое происходит при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании свариваемых частей. Сваркой получают изделия из металла и неметаллических материалов (стекла, керамики, пластмасс и др.). Изменяя режимы сварки, можно наплавлять слои металла различной толщины и различного состава.

Режим сварки является основным элементом технологического процесса сварки той или иной конструкции, либо изделия. От его правильного выбора в значительной мере зависит качество сварного соединения, производительность и экономическая эффективность технологического процесса сварки в целом.

Режим сварки определяет главным образом условия формирования сварных швов и протекания сложного комплекса изменений фазового и структурного состояния металла.

1. Теоретическая часть

1.1 Исходные данные

Условия эксплуатации фильтров и их конструктивные особенности должны быть заданы заказчиком. При отсутствии полного задания от заказчика условия эксплуатации и другие требования принимаются проектировщиком с учетом положений строительных норм и правил и согласовываются с заказчиком в техническом задании на проектирование. В этом случае, все элементы сделаны из стали 09Г2. Изделие эксплуатируется в умеренной климатической зоне.

Анализ и общая характеристика свариваемого изделия.

Фильтр является частью трубопровода, выполняющей ряд определённых функций. Испытывает статические постоянные нагрузки. При наличии зарождающейся трещины или дефекта возникает опасный участок с высокими внутренними напряжениями, которые затем способствуют дальнейшему развитию дефектов.

1.2 Характеристика материала

Изделие состоит из Стали 09Г2 , она предназначена для изготовления изделий или деталей, которые эксплуатируются при температуре от - 40 до + 450^оС. Механические свойства стали представлены в табл. 1.

Таблица 1. Механические свойства

Химический состав: С до 0,12; Si = 0,17-0,37; Мn = 1,4 - 1,8; Cr, Cu, Ni 0,3; P 0,035; S 0,04; N 0,008; As 0,08

Технологические свойства. Свариваемость хорошая - сваривается без ограничений любым способом. Способы сварки: РДС (ручная дуговая сварка), АДС (автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой) и ЭШС (электрошлаковая сварка). Сталь к отпускной хрупкости не склонна и не чувствительна к флокенам. Температура ковки находится в интервале температур: 850 - 1250^оС.

Технические условия на сварку

В данном сварном изделии используется три тип сварного шва это:

1. сварка по ГОСТ 5264 -80-У5

2. сварка по замкнутому контуру по ГОСТ 5264-80-С17

3. сварка по ГОСТ 5264-80-У4

Расчет режимов сварки.

При дуговой сварке покрытым электродом является: диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение дуги, площадь поперечного сечения шва, выполняемого за один проход, число проходов, род и полярность тока и др.

2. Выбор диаметра электрода

Диаметр электрода выбираем в зависимости от толщины листов и катета шва.

Таблица 2

При толщине стенки 5 мм выбираем эл-д диаметром 4 мм.

3. Определение сварочного тока

Расчет сварочного тока производим по формуле:

где - диаметр электрода, мм;

- допустимая плотность тока, А\мм²

Допустимая плотность тока для сварки покрытыми электродами с основным покрытием составляет- 10….14,5 А/мм

4. Определения напряжения на дуге

Напряжение на дуге при дуговой сварке покрытыми электродами изменяется в пределах 20-36 В.

Для приближенного расчета напряжения на дуге можно воспользоваться выражением:

5. Определение числа проходов

При определении числа проходов следует иметь в виду, что:

а) сечение первого прохода не должно превышать 30-35 мм², а последующих 30-40 мм²

б) При сварке угловых и тавровых соединений за один проход выполняются швы катетом не более 8-9 мм²

F1= (6…8) dэ

У5 F1=28 мм²

Для последующих проходов

Fn= (6…8) dэ

У5 Fn=28 мм²

С17 Fn=32 мм²

У4 Fn=30 мм²

У5 Fн = 38 мм

С17 Fн = 40 мм

У4 Fн = 40 мм

Необходимое число проходов

У5 n = 2 прохода

С17 n = 2 прохода

У4 n = 2 прохода

6. Скорость сварки

где - коэффициент наплавки;

Fн - площадь поперечного сечения наплавленного металла;

- плотность наплавляемого металла за данный проход.

У5 Vcв = 0.3 см\сек

С17 Vcв = 0.2 см\сек

У4 Vcв = 0.25 см\сек

7. Определение погонной энергии при сварке

где qэф - эффективная тепловая мощность сварочной дуги;

- ток сварочной дуги;

-напряжение на дуге;

- эффективный КПД нагрева изделия дугой покрытыми электродами в пределах на постоянном токе 0.75…0.85.

У5 qn= 20453 Дж с/см

С17 qn=22014 Дж с/см

У4 qn=21957Дж с/см

8. Определение скорости охлаждения

сварка фильтр электрод ток

где - мгновенная скорость охлаждения;

-начальная температура изделия;

- безразмерный критерий процесса охлаждения;

- коэффициент теплопроводности;

- погонная энергия сварки

У5 V охл=4.7

С17 V охл=4.7

У4 V охл=4.7

9. Составление маршрутной карты и технологических (операционных) карт

9.1 Расчёт норм времени, расхода сварочных материалов и электроэнергии

Общие требования (выбор профессии и разряда работы). Расчёт норм времени проводится на основе типовых укрупнённых нормативов времени, которые учитывают характер работ, конструктивные особенности объекта, организацию (степень автоматизации, механизации) труда, оснащённость рабочего места инструментом и пр.

При ремонте шкворневой стойки необходимо выполнять следующие виды работ:

Слесарно-механические операции.

Слесарно-сборочные операции.

Сварочные операции.

Контрольные операции.

Все виды работ могут относиться к нормативным и не нормативным. В данном случае сварочные работы поддаются нормативным методам расчёта. Слесарные работы трудно отнести к нормативным, так как их содержание отличается большим многообразием. Они включают в себя раскрой металла, рихтовку накладки, зачистку мест сварки, разделку кромок.

9.2 Визуальный контроль и измерение сварных швов

Визуальный контроль и измерение сварных швов необходимо проводить после очистки швов и прилегающих к ним поверхностей основного металла от шлака, брызг и других загрязнений.

Визуальному контролю и измерению подлежат все сварные швы для выявления наружных недопустимых дефектов.

Визуальный контроль и измерение следует проводить в доступных местах с двух сторон по всей протяженности шва.

Операционная карта технологического процесса сварки сварного соединения

Сварочное оборудование Выпрямитель сварочный типа ВД 306.

Метод подготовки и очистки Все местные неровности кромок до сборки удалить с помощью абразивного круга или напильника

Требования к прихватке 2 штуки по 10 мм, выполненные РД сваркой покрытыми электродами.

Защита сварочной ванны/защита корня шва не применяется

Параметры процесса сварки КСС

Технологические требования к сварке:

1. Очистка. Очистить кромки труб от заусениц, ржавчины, грязи, масла, влаги. На кромках листов не должно быть надрывов и трещин

2. Подготовка и сборка. Очистить до чистого металла кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхности труб на ширину не менее 10 мм. При температуре воздуха ниже плюс 50 или при наличии влаги на трубах произвести просушку (подогрев) торцов труб и прилегающих к ним участков путем их нагрева на 500С. Прихватки расположить равномерно по периметру стыка в количестве 2 штук. Высота прихваток должна быть равна 1/3 толщины стенки трубы, но не менее 2 мм.

3. Сварка. Сварку стыка труб производить сразу после прихватки.

При сварке обеспечить несовпадение "замков" швов в соседних слоях, при этом участок замка шва в каждом последующем слое должен перекрывать предыдущий. Размер смещения и перекрытия 12-18 мм. В процессе сварки как можно реже отрывать дугу. Перед гашением дуги заполнить кратер путем постепенного отвода электрода и вывода дуги назад на 15-20 мм на только что положенный шов. Последующее зажигание дуги производить на кромке трубы или на металле шва на расстоянии 20-25 мм от кратера. Во избежании зашлаковки металла шва около кромок труб наплавлять возможно более плоский валик. В процессе сварки должны быть обеспечены полный провар корня и заделка кратера. По окончании наплавки каждого валика полностью удалить шлак после его охлаждения (потемнения).

Первым производится сварка корневого шва, затем идет облицовочный шов. Корневой слой должен быть выполнен с полным проплавлением по всему периметру шва, высота корневого слоя 1,5-2 мм. Высота облицовочного слоя не более 3мм. Высота (усиление) шва 0,5-2 мм. Ширина шва не более 4-6 мм. По окончании сварки необходимо произвести зачистку сварного шва и прилегающих к нему участков основного металла труб на 20 мм в обе стороны от сварного шва от шлака, брызг и др. загрязнений.

Сваренный и зачищенный стык труб должен быть заклеймен. Клеймо ставится на трубе на расстоянии от шва 50-100 мм.

Требования к контролю качества КСС

Размещено на Allbest.ru