Разработка технологического процесса РДС бака сварного

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования РФ

Казанского Государственного Технического Университета им. А. Н. Туполева

Кафедра: Материаловедения, сварки и производственной безопасности

Реферат

По дисциплине: Технологические основы сварки плавлением и давлением

На тему: Разработка технологического процесса РДС бака сварного

Разработал: студент группы 1432

Галимуллин Н. К.

Проверил: ст. преподаватель

Солопова Е. А.

Казань 2013

1. Описание изделия

Типовым заданием работы является разработка технологического процесса ручной дуговой сварки.

Наименование изделия: бак сварной.

Техническая документация: сборочный чертёж на формате А3, расчётно- пояснительная записка, технологический процесс.

Бак сварной состоит из листовых деталей:

Материалом для всех входящих деталей является сталь 09Г2.

Все детали соединены между собой с помощью сварки. Четыре короткие боковины свариваются стыковыми односторонними швами с прямолинейным скосом обеих кромок. Сварка производится на весу. Затем их приваривают к двум длинным боковинам угловыми односторонними швами без скоса кромок. Полученную коробчатую конструкцию приваривают к дну тавровым односторонним швом с прямолинейным скосом одной кромки. металл сталь сварка электрод

Технические требования к конструкции:

1) Герметичность

2) Т_экспл =± 40?С

3) наплывы и неровности обработать с плавным переходом к основному металлу( ГОСТ 2-312) согласно чертежу.

Все типы соединений, кроме углового, производятся в нижнем положении. Угловые соединения осуществляются в вертикальном положении.

Сварка выполняется в стационарных условиях.

Программа выпуска: 1 изделие/год

Тип производства: единичный.

2. Выбор и описание основного металла

Марку основного металла выбирают в зависимости от категории объекта, условий эксплуатаций в соответствии с нормативными требованиями Госгортехнадзор (Правилами, РТМ, РД, СНиП и т.п.)

Маркой основного материала для бака сварного является сталь 09Г2. Эта сталь низколегированная, в которой содержится 0,09% углерода и 2% марганца. Следовательно, это марганцевая сталь.

Низколегированные стали используют для изготовления металлических конструкций и сооружений из профилей, листов и труб. Стали должны обладать достаточной прочностью и пластичностью ( свариваемостью, способностью к гибке, правке и т.п) и хладостойкостью. В этих сталях содержание одного лигирующего элемента не превышает 2%, и суммарное количество 3,5%.

Лигирующими элементами в стали являются элементы, специально вводимые в сталь для изменения её структуры и свойств. Сталь, в состав которой введены лигирующие элементы, называется лигированной. В качестве таких элементов часто вводятся: Cr, Ni. Mo, Ti, а также Mn и Si.

Сталь 09Г2 согласно марочнику[1] стр. 297. выпускается в виде листового проката. Исходя из конструкции,

Описание свойств стали 09Г2 для данного изделия.

Сталь 09Г2 низколигированная

Механические свойства при комнатной температуре.

1? KCU при минус 40?С.

Назначение. Стойки ферм, верхние обвязки вагонов, хребтовые балки и двутавровые, другие детали вагоностроение, рамы шахтных вагометок, рамы кранов перегружателей,

Преимущества стали 09Г2:

1) Технологичность материала имеет важное значение, так как от неё зависят производительность и качество изготовления детали. Она направлена на обеспечение наименьшей трудоёмкости изготовления деталей и конструкций;

2) Материал имеет высокую стоимость;

3) Высокие механические свойства;

4) Затрудняет протекание диффузионных процессов;

5) Способствует развитию явлений дендритной ликвации, так как увеличивает разницу в концентрациях между ранее и позднее выпавшими из жидкости кристаллами.

С_э=С%; С_э= 0,09%+0,33%= 0,42%.

3. Обоснование способа сварки

Низколигированная сталь 09Г2 сваривается без ограничений.

Способы сварки:

ЭШ - электрошлаковая сварка предназначена для сварки изделий больших толщин (S=16-800 мм) неприемлимо для данного изделия. Также существует ограниченность конструкции ( не все детали можно изготавливать этим способом) и перегрев ЗТВ, который всегда остаётся. Способ позволяет сваривать только вертикальные швы.

РАД - ручная аргонодуговая сварка. Основным недостатком является невысокая производительность, использование дорогого газа. Этот способ находит ограниченное применение - только при сварке.

АФ - автоматическая сварка под слоем флюса. Возможно выполнение швов в положениях, отличных от нижнего. Листы при толщине S= 10 мм не рекомендуют варить этим способом. Применяемое оборудование имеет высокую стоимость.

МП - механизированная сварка проволокой сплошного сечения. Здесь используется тонкая проволока, дорогое оборудование. Этот способ применяется для тонких материалов.

КТ - контактная сварка. В этом способе применительно нахлёсточное соединение, а стыковое - только для сварки труб, стержней, уголков, швеллеров. Следовательно, такая конструкция, как бак сварной, не подходит для сварки этим способом.

Способ сварки выбирается исходя из конструкции, длины шва, типа сварного соединения, пространственного положения. Рекомендуемый способ сварки -РДС- ручная дуговая сварка покрытыми электродами.

Сущность РДС заключается в том, что электрическая дуга и расплавленный металл защищаются от влияния кислорода и азота зоной расплавленного шлака и газового пузыря, которые образуются из электродного покрытия.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами - один из наиболее распространенных способов, используемых при изготовлении сварных конструкции. Такая сварка отличается простотой и универсальностью, возможностью выполнения соединений в различных пространственных положениях труднодоступных местах использованием дешёвого оборудования и удобством в работе.

Тип производства- единичный.

При РДС сварочные швы получаются более низкого качества, чем у других способов сварки, но для данного изделия - "Бака сварного" нас удовлетворяют.

Проанализировав шесть способов сварки, я пришел к выводу, что для такой сварной конструкции, как бак, целесообразнее применить ручную дуговую сварку покрытыми электродами.

4. Выбор диаметра электродов

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых листов при сварке швов стыковых соединений и от величины катета шва при сварке угловых соединений и тавровых соединений.

При сварке многопроходными швами первый проход выполняется электродом не более 4 мм, так как электроды большего диаметры не позволяют проникнуть в глубину разделки для провара корня шва. Тогда площадь поперечного сечения наплавленного металла за один проход должна составлять:

для первого прохода: F₁= K₁• d_э, где K₁= 6-8 мм;

для последующих проходов: F_n=K₂ • d_э , где К₂ = 8-12 мм.

Число проходов n определяется по формуле:

n= + 1,

где F_общ - общая площадь поперечного сечения наплавленного металла при проходах : первом и последующих.

Шов №1 (сварное соединение С17, ГОСТ 5264-80); варим 4 короткие боковины (2)

Эскиз №2.

S=S₁ =10 мм; e=16 ( ±2) мм; g=0,5 (+1,5; -0,5)мм.

d_э=3 мм -в корне шва; К₁=7 мм;

для первого прохода: F₁=7•3=21 мм; d_э=4мм - для заполнения и обшивки шва; К₂=8 мм.

для последующих проходов: F_n=8•4=32 (мм²).

Общая площадь поперечного сечения наплавленного металла F_общ:

F_общ= F₁+F₂+2F₃,

F₁= 0,75• l•g; F₂= b• S; F₃= ( S-c)²• tg б;

F₁=0,75•16•0,5=6(мм²); F₂=2•10=20(мм²);

F₃=(10-1)²• tg25?=40,5•0,47=18,89(мм²);

F_общ=6+20+18,89= 63,78(мм²);

n= +1= 2,34?3.

Шов №2

( Сварное соединение У4, ГОСТ 5264-80 ) Привариваем короткие боковины (2) к длинным боковинам (3).

S=S₁= 10 мм; е=10(+2,0;-1,5) мм; угловое соединение, без скоса кромок, односторонний.

d_э= 3 (мм) - в корне шва, К₁=7(мм);

для первого прохода: F₁=7•3=21 (мм²); d_э= 4 (мм) - для запонения и облицовки шва; К₂=10 (мм).

для последующих проходов: F_n=10 • 4=40 (мм²).

Общая площадь поперечного сечения наплавленного металла F_общ:

F_общ=F₁+F₂+F₃;

F₁= S•S₁;

Размещено на Allbest.ru