Технологія виготовлення корпуса електрощитка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Аналітичнй розділ

1.1 Опис конструкції зварного виробу

1.2 Характерстика матеріалу зварного виробу

1.3 Технічні умови на виготовлення зварного виробу

1.4 Аналіз базового технологічного процесу виготовлення зварного виробу та постановка задач на дипломне проектування

2. Технологічний розділ

2.1 Технічне обґрунтування вибраного способу зварювання

2.2 Вибір зварювальних матеріалів

2.3 Вибір та розрахунок параметрів режиму зварювання

2.4 Виріб і обгрунтування зварювального устаткування

2.5 Вибір методу контролю якості виробу

2.6 Опис вибраного технологічного процесу виготовлення зварного виробу

2.7 Нормування технологічного процесу виготовлення зварного виробу і витрат матеріалів та електроенергії

3. Конструкторський розділ

3.1 Обгрунтування виробу типу пристосувань, які застосовуються при виготовленні виробу

3.2 Опис роботи зварювального пристосування

Вступ

Зварювання є один з самих поширених технологічних процесів зєднання матеріалів. З допомогою зварювання одержують вироби з металів і неметалевих матеріалів, виконують операції складання деталей в окремі вузли і конструкції.

Даний процес зєднаних металів широко застосовується при виготовленні та ремонту виробів у різних галузях промисловості, будівництва й транспорту. Без зварювання неможливе виробництво автомобілів, кораблів, літаків, мостів, котлів, турбін, реакторів та інших конструкцій. Зварювання дозволило створити принципово нові конструкції машин, внести корінні зміни в конструкцію й технологію виробництва. Порівняно з іншими способами виготовлення конструкцій зварні є легшими та дешевшими. При цьому економія металу становить від 10 до 50%.

За допомогою зварювання одержують нероз'ємні з'єднання майже всіх металів і сплавів різної товщини -- від сотих часток міліметра до декількох метрів. Поряд з традиційними конструкційними сталями зварюють спеціальні сталі та сплави на основі титану, цирконію, молібдену, ніобію й інших матеріалів, а також різнорідні матеріали.

Швидкими темпами освоюються нові види зварювання: електронно-променеве, світлове, дифузійне, ультразвукове, електромагнітне, лазерне. Розширились можливості дугового й контактного зварювання.

Для підвищення якості продукції та продуктивності праці у зварювальне виробництво слід широко впроваджувати останні досягнення науки й техніки.

корпус зварювання газ

1. Аналітичний розділ

1.1 Вибір та його призначення

У даному випадку, виріб являє собою корпус, який є складовою частиною вузла електрощитка, який призначений для розміщення в них блока управління, одиниць деталей і вузлів.

Даний виріб виготовляємо їз сталі ВСт3сп - конструкційна мало- вуглецева, звичайної якості.

Корпус складається із:

1) дна; 2) кришки; 3) кожуха; 4) планки; 5) скоби;

Габаритні розміри:

Довжина корпусу - 452 мм, а ширина - 353 мм.

При виготовленні корпуса використовуючи наступні види зварних швів:

№1-Кутове з'єднання, без скосу кромок, одностороній зварний шов;

№2- Стикове з'єднання, з відбортовкою кромок, одностороній зварний шов;

Загальний вигляд виробу представлено на рис. 1.1

Рисунок 1.1 Загальний вигляд корпусу електрощитка

1.2 Характеристика матеріалу виробу

Даний вибір виготовляю зі сталі ВСт3сп.

Сталь ВСт3сп відноситься до групи маловуглецевої конструкційних сталей звичайної якості.

Механічні властивості та хімічний склад вище згаданого матеріалу наведені в таблицях 1.1, 1.2.

Таблиця 1.1-Механічні властивості сталі ВСт3сп, у %, згідно ГОСТ 380-71 [ 1, с. 23]

ГОСТ	Стан постачання	Переріз, мм	у02	ув	дН, %
			МПа
			Не менше
19281-73	Прокат гарячекатаний	до 20	345	490	20

Таблиця 1.2-Хімічний склад сталі ВСт3сп, у %, згідно ГОСТ 380-71[ 1, с. 23]

С	Mn	Si	Р	S	Cr	Ni	Cu	N	As
			Не більше
0,12	1,3-1,7	0,5-0,8	?0,035	?0,04	?0,3	?0,30	?0,3	?0,008	?0,08

Сталь зварюється без обмежень - зварювання проводиться без підігріву і без наступної термообробки.

Зварюваність - комплексна характеристика металу, характеризується його реаціїю на хіміко-фізичні властивості процесу зварювання і здатність утворювати зваре з'єднання відповідно заданим експлуатаційним вимогам.

Основні критерії зварюваності наступні:

- окислювання металу при зварюванні, залежна від його хімічної активності;

- утворення гарячих тріщин і тріщин при повторному нагріванні;

- утворення холодних тріщин;

- відчуття металу до тепловому впливу зварюваністю;

- відчуття до утворення пор;

Зварюваність сталі ВСт3сп, що застосовується для виготовлення корпусу, визначаємо за еквівалентним вмістом вуглецю за формулою:

(1.1)

Де C, Mn, Cr, Cu, Mo, P, V, Si - максимальний вміст відповідних елементів в сталі, %:

Еквівалентний вміст вуглецю для сталі ВСт3сп становить 0,44%, що є меншим допустимого значення Секв = 0,45%.

Тому дана сталь має добру зварюваність та не схильна до утворення холодних тріщин в прцесі зварювання та не потребує додаткових технологічних заходів.

1.3 Технічні вимоги до виробу

Основними технічними вимогами, які ставляться до виробу та його зварювання є дотримання розмірів деталей, а також параметрів режиму зварювання. Параметри режиму зварювання повинні забезпечувати якість зварних з'єднань у відповідності до вимог, які встановлюються для кожного типу зварного з'єднання в залежності від товщини зварюваних деталей, марок сталей, що зварюються, зварювальних матеріалів. Лицеві поверхні, які підлягають фарбуванню у відповідності із ГОСТ 9025-77, повинні бути очищені від бризк. Такі поверхні необхідно вказувати в конструкторській документації.

Грунтування, шпатлювання та фарбування зварної конструкції повинні проводитись тільки після того, як сам виріб буде прийнятий контролем. Правлення виробу після зварювання допускається при умові збереження міцності зварних з'єднань. На даній зварній конструкції повинно бути клеймо зварника, майстра чи бригадира, а інші технічні вимоги вказані на кресленнях.

1.3.1 Вимоги до матеріалу виробу та напівфабрикатів

Для забезпечення високої якості зварних з'єднань необхідно використовувати якісні матеріали. Якість матеріалів та напівфабрикатів встановлюють на основі сертифікатів. При наявності зовнішніх дефектів, а також при відсутності на матеріали і напівфабрикати сертифікатів, матеріали допускаються до виробництва тільки після проведення хімічного аналізу, механічних випробувань і випробувань на зварюваність

Матеріал з якого виготовляється виріб перевіряють на наявність дефектів. Корпус перевіряють на чистоту поверхні, наявність дефектів: пор, усадочних раковин та тріщин, вм'ятин, відсутність покриття небажаного для даного технологічного процесу зварювання.

Напівфабрикати та деталі необхідно зберігати в закритих приміщеннях на дерев'яних стелажах в бухтах. Наявність дефектів на поверхні сприяють затриманню та накопичення вологи та забруднень. Це прискорює утворення іржі і знижує стійкість металу проти корозії. З метою підвищення корозійної стійкості металу необхідно добиватись високої чистоти поверхні і повного згладжування дрібних нерівностей.

Всі матеріали та напівфабрикати повинні мати сертифікати заводу постачальника, або супроводжувальні паспорти, при відсутності яких вони не можуть бути допущені у виробництво без попередніх випробувань з метою встановити відповідності вимогам стандартів на постачання.

Основними технічними вимогами, які ставляться до виробу та його зварювання є дотримання розмірів деталей, а також параметрів режиму зварювання. Параметри режиму зварювання повинні забезпечувати якість зварних з'єднань у відповідності до вимог, які встановлюються для кожного типу зварного з'єднання в залежності від товщини зварюваних деталей, марок сталей, що зварюються, зварювальних матеріалів. Зварні шви повинні бути очищені від шлаку.

1.3.2 Вимоги до шорсткості і геометричної форми та розмірів виробу

Шомрсткість повемрхні-- характеристика нерівностей, виражена у числових величинах, що визначають ступінь їхнього відхилення на базовій довжині від теоретично гладких поверхонь заданої геометричної форми..

Міцність деталей також залежить від шорсткості поверхні. Руйнування деталі, особливо при змінних навантаженнях, більшою мірою пояснюється концентрацією напружень, внаслідок наявності нерівностей.

Основними вимогами є:

1) чим менше шорсткість, тим менше можливість виникнення поверхневих тріщин від втоми металу;

Під точністю виготовлення розуміють ступінь, відповідності величини, розмірів, форми, розміщення і шорсткості певної поверхні виготовленого виробу до тих самих параметрів, які задані на кресленні деталі.

2) дотримання розмірів деталей у відповідності з кресленням в межах допусків;

3) малу шорсткість поверхні буває необхідно використовувати і для додання красивого зовнішнього вигляду деталі або зручності змісту поверхонь в чистоті;

1.3.3 Вимоги до зварного з'єднання виробу

Зварне з'єднання, ділянка конструкції або виробу, на якій зваркою сполучені між собою складові їх елементи, виконані з однорідного або різнорідних матеріалів. Зварні зєднання не повинні мати дефектів, які виходять за межі норм, встановленими стандартом. Якість зварних з'єднань визначає експлуатаційну надійність виробів і конструкцій, зумовлену пластичністю зварного шва, його довговічністю і циклічною міцністю. Тому у процесі зварювальних робіт перш за все необхідно попереджати дефекти, виявляти їх і усувати, раціонально організовувати виробництво зварних виробів і конструкцій.

Основними вимогами є:

1) зварювальний шов повинен бути однаковий по ширині і висоті по всій його довжині;

2) поверхня швів повинна бути без свищів і шлаку;

3) при зварювання кутових і стикових швів, їх кінці виводять на технологічні планки;

1.3.4 Вимоги до складання

Складанням називається процес послідовного з'єднання деталей між собою в порядку вказаному' в технологічних картах і закріплення їх між собою. Складання має забезпечувати точне встановлення зварюваних деталей в відповідності з кресленнями, а також найкращі умови для зварювання.

В процесі складання необхідно дотримуватися:

- підготовлені деталі складають під зварювання;

- точність складання контролюють шаблонами, вимірювальними приладами і щупами;

- складання деталей з утворенням великих зазорів не допускається;

- складання виконують в пристроях (кондукторах) виготовлення з користанням прихваток - коротких швів.

- забезпечити точне встановлення зварюваних деталей у відповідності з кресленням виробу.

1.3.5 Вимоги до якості виробу

Від якості з'єднання залежить працездатність зварного виробу і конструкції, а відповідно і їх безпечність в процесі експлуатації. При оцінці якості зварних з'єднань використовують і якісні показники. Наприклад, ступінь окислення поверхнізварного шва (за наявності кольорів мінливості на поверхні зварного шва). Якість технологічного процесу виготовлення зварних конструкцій в основному визначає їх техніко-економічні показники, такі, як надійність, економічність у виготовленні і експлуатації. У проекті технології виготовлення комплексно розробляють операції заготовки, складання, зварювання та контролю якості готового виробу.

Основні види контролюякості зварних з'єднань такі: випробування зварних швів на щільність, механічне випробування металу шва і зварних з'єднань, металографічні дослідження і просвічування швів рентгенівським і гамма-випромінюванням,ультра-звуковийі магнітний методи контролю.

1.4 Аналіз існуючого технологічного процесу виготовлення виробу

Корпус представляє собою систему жорстко з'єднаних деталей. Виготовленню зварного корпусу зазвичай призводить виготовленню вузлових елементів. В тому випадку складання корпусу полягає в придатності цих елементів до проектованого взаємного розташування зварювання і в виконанні спряжень між ними.

Технологічний процес виготовлення корпусу складається з таких основних операцій: розмічування; різання; складання; зварювання; транспортування; операція контролю якості; операція подальшого складання і зварювання.

В загальному весь технологічний процес виготовлення корпусу в себе включає: виготовлення скоби, гвинта, планки, кожуха.

Перед загальним складанням до цих елементів приварюють ряд деталей, в порядку їх виготовлення один з одним та прихвачують.

Потім ці деталі вкладають у пристосування, яке представляє собою маніпулятор, який оснащений фіксаторами та пневматичними притискачами, або струбцинами. Встановлений кожух на маніпулятор зафіксовується струбцинами та боковими притискачами і вертикальними притискачами.

Виставити гвинти почергово по 2х протилежних сторонах і прихвачуємо. Для цього використовуємо напівавтоматичне обладнанням, напівавтоматом і зварювальний дріт. Потім встановлюємо в маніпулятор скобу і кожух. Встановлюємо вузол в кришку, прихвативши кришку з кожухом з середини в 4х точках обварюємо. Встановити дно в кожух з середини і прихвачуємо. Зварюємо два кута з'єднання дна і кожуха з зовнішньою сторін з 2х частин. Заложити дві скоби і прихватити до вузла 4ма точками. Закладаємо планки і зафіксовуємо прихвативши 4 планки двома швами і зварити, потім знімаємо з маніпулятора.

Зварювання всіх деталей виконують у середовищі вуглекислого газу. Після проведення повного складання і прихвачування всіх елементів корпусу, виконується її перестановка на спеціальне пристосування і відбувається повне заварювання корпусу.

Контроль якості зварного з'єднання на кожному етапі виготовлення здійснюється візуально-оптичним методом.

В існуючому технологічному процесі існують такі недоліки:

-використовується старе обладнання;

-не раціонально підібрані параметри режиму зварювання;

- у складальних стендах застосовуються гвинтові притискачі, що призводять до значних затрат часу на складання.

Ці недоліки можна усунути наступним чином:

-підібрати і встановити зварювальне обладнання, яке забезпечить кращий режим зварювання;

-розрахувати параметри режиму зварювання;

- замінити шаблони на складально - зварювальні кондуктори;

2. Технологічний розділ

2.1 Вибір та обгрунтування способу зварювання

При виготовлені даного зварного виробу можна використовувати наступні способи зварювання:

- напівавтоматичне зварювання в захисних газах є найдешевшим з усіх перерахованих способів зварювання, не потребує зняття шлаку після зварювання. (Рис. 2.1)

Рисунок 2.1 Загальна схема напівавтоматичного зварювання в захисному газі

Суть способу напівавтоматичного зварювання в захисних газах полягає в тому, що для захисту розплавленого металу від шкідливої дії кисню і азоту повітря у зону дуги, яка горить між зварюваним виробом і плавким або неплавким електродом, крізь сопло пальника безперервно подається струмінь захисного газу, що відтискає повітря від місця зварювання.

При виконанні цього способу зварювання зменшується затрата ручної праці в порівнянні з попередніми способами.

Основним недоліком цього способу є високе розбризкування металу, а також неможливість проведення зварювання на змінному струмі.

- ручне дугове зварювання (РДЗ) - при його застосуванні можна отримати досить якісне зварне з'єднання. (Рис 2.2)

Рисунок 2.2. Загальна будова ручного дугового зварювання металевим електродом з покриттям: 1-дуга, 2-покритий електрод, 3-газовий захист, 4-зварювальна ванна, 5-шлак, 6-зварний шов, 7-основний метал, 8-каплі рідкого металу

Але РДЗ потребує значних затрат ручної праці як зварників, так і слюсарів, так як потребує оббивання шлаку після зварювання.

До того ж в крупносерійному виробництві, яким є виготовлення рам, не вигідно використовувати даний спосіб зварювання;

Недоліком даного способу зварювання є різна якість зварного шва, яка до того ще й залежить від кваліфікації зварника, і відносно невисока продуктивність процесу зварювання.

Продуктивність при дуговому зварюванні в основному визначається силою зварювального струму.

При ручному зварюванні струм обмежують через перегрівання при великому струмі довгих електродних стрижнів (завдовжки 350...450 мм) і погіршення в зв'язку з цим якості зварювання.

- газове зварювання - теоретично використання даного способу при виготовленні даного виробу можливо, але не в умовах багатосерійного виробництва. Спосіб потребує використання горючих газів та газової апаратури, суворого дотримання техніки безпеки.

Рисунок 2.3 Загальна схема газового зварювання

Переваги газового зварювання: простота; не вимагає складного і дорогого обладнання; не вимагає джерела електроенергії; можливість в широких межах регулювати швидкість нагрівання й охолодження зварюваного металу.

Недоліки газового зварювання: менша швидкість нагріву металу і велика зона теплового впливу на метал, ніж при дугового зварювання;

- плазмове зварювання - особливістю є висока температура стовпа дуги (10000-30000°С) внаслідок стискання його струменем газу (аргоном, гелієм, воднем і їх сумішами). Плазма являє собою оголені ядра і відірвані від них електрони. Робочим інструментом для плазмового зварювання с пальник (плазмотрон)-із змінним охолоджуваним водою вольфрамовим електродом і плазмо-утворюючою насадкою.

Переваги:

- плазмова дуга має вузьку зону термічного впливу і мінімізує зварювальний шов.

- плазмова зварка не вимагає застосування балонів з киснем, аргоном, пропан-бутаном та іншими газами

Недоліки:

- менша продуктивність, складність механізації;

- велика зона нагріву і більш низькі механічні властивості зварних з'єднань, ніж при дуговому зварюванні.

Отже, виходячи з форми, геометричних і конструктивних розмірів та економічності деталі виробу вибираємо напівавтоматичне зварювання в захисних газах, як найбільш раціональний спосіб зварювання з можливих.

2.2 Вибір зварювальних матеріалів

Вибір зварювальних матеріалів є відповідальною особливістю технологічної розробки. Лише при умові правильно підібраних основних і допоміжних зварювальних матеріалів є можливість отримати високоякісні зварні з'єднання, які б задовільняли умову рівноміцності металу шва з основним металом.

Правильний вибір зварювальних матеріалів також впливає на механічні та фізико-хімічні властивості металу шва, які б відповідали вимогам надійності конструкції при її експлуатації.

При виборі зварювальних матеріалів необхідно враховувати ряд умов:

-умову одержання безпористого шва;

-отримання швів, що володіють високою технологічною міцністю.

В якості захисного газу приймаємо суміш вуглекислого газу, який в порівнянні з іншими захисними газами є найдешевшим, та кисню, якого добавляють в кількості 20-30%, що покращує формування шва, зменшує схильність до утворення тріщин і розбризкування металу.

Вуглекислий газ що призначений для зварювання повинен відповідати ГОСТ 8050 - 86, яким в залежності від вмісту СО₂ передбачає наступні сорти газу:

- І сорт - вміст СО₂ не менше 99.5 %;

- ІІ сорт - вміст СО₂ не менше 99.0 %.

Для зварювання корпусу, приймаємо в якості захисного газу вуглекислий газ І-го сорту з максимально допустимим вмістом домішок 0.5%.

При електродуговому зварюванні плавким електродом в середовищі захисного газу СО₂ основним зварювальним матеріалом є зварювальний дріт, а допоміжним - захисний газ.

Для запобіганню утворенню пор при зварюванні маловуглецевих сталей в середовищі СО₂ було розроблено 30 марок електродного дроту.

При зварюванні в середовищі активного газу СО₂ при високій температурі (близько 600 ^оС) вуглекислий газ дисоціює за наступним законом: у зв'язку з цим склад газової фази над зварювальною ванною залежить від температури на цій ділянці, так як степінь дисоціації СО₂ зростає із зростанням температури. Кисень що виділяється при дисоціації СО₂ вступає в реакцію з рідким металом і окислює його з утворенням FeO, який розчиняється у металі і ряду нерозчинних елементів, що входять до складу електродного дроту (SiO₂, MnO та інші). Окислювальна здатність СО₂ за відношенням до вуглецю також росте з підвищенням температури. Однак при температурі кристалізації реакцію окислення можна загальмувати за допомогою добавок до металу зварювального дроту елементів, що мають більшу спорідненість до кисню, і здатні розкислювати зварювальну ванну. До елементів розкислювачів відносять: Si, Mn, Ti, Al та інші елементи.

Кисень в промисловості отримують з повітря. Технічний кисень поділяють на три сорти : №1 - 99.7% О₂, №2 - 99.55% О₂, №3 - 99.2% О₂. Вибираємо для зварювання технічний кисень 3-го сорту за ГОСТ 5583-78.

Класифікація за властивостями металу шва зварного з'єднання визначає придатність дроту для зварювання сталі визначеної марки в залежності від технічних умов та державних стандартів (ДСТУ). Ці в умовне позначення дроту, структура якого визначається згідно ГОСТ 2246 - 70.

Для зварювання в захисних газів використовують наступні марки дротів:

Низьковуглецеві дроти (6 марок) - СВ-08, Св-08АА, Св-08ГА;

Легований (30 марок) - Св-08ГС, Св08Г2С, Св- 10НМА;

Високолегований (41 марок) - Св-12Х11НМФ, Св-08Х20Н9Г7Т;

Самозахисні дроти: Св-20ГСТЮА, Св-15ГСТЮЦА;

Порошкові дроти: ПП-АН9, ПП-АН23, ПП-АН54;

Виходячи з вище перечисленого для зварювання сталі ВСт3сп вибираємо суцільний зварювальний дріт марки Св-08Г2С, який набув широкого застосування в машинобудівній промисловості для зварювання маловуглецевої сталі.

Висока міцність при достатній пластичності, забезпечення умови рівноміцності шва основному металу досягається шляхом комплексного легування металу шва та якісного розкислення зварювальної ванни.

Хімічний склад та механічні властивості дроту марки Св-08Г2С приведені в таблиці 2.1 і 2.2.

Таблиця 2.1 - Хімічний склад дроту Св-08Г2С у %, згідно ГОСТ 2246-70

Марка дроту	C	Mn	Si	S	P
Св-08Г2С	0,06	1,80	0,88	0,012	0,010

Таблиця 2.2 - Механічні властивості дроту Св-08Г2С, у %, згідно ГОСТ 2246-70

Сортамент	Розмір, мм	уВ, МПа	уТ, МПа	ф, %
ГОСТ 5520-79		540	440	30

2.3 Розрахунок параметрів режиму зварювання

Режимами зварювання називають сукупність характеристик зварювального процесу, які забезпечують отримання зварних з'єднань заданих розмірів, форми та якості.

При розрахуванні режиму зварювання необхідно вибрати такі його параметри, які б забезпечили отримання швів заданих розмірів, необхідної форми і якості. Основні параметри режиму механізованого зварювання в захисних газах, які мають суттєвий вплив на розміри і форму шва -- сила зварювального струму, густина струму, напруга на дузі, швидкість зварювання, вид струму і його полярність.

При зменшені діаметра електродного дроту при інших рівних умовах підвищується стійкість горіння дуги, збільшується глибина провару, зменшується розбризкування електродного металу, збільшується коефіцієнт наплавлення, що призводить до підвищення продуктивності зварювання.

Діаметр електродного дроту вибирають залежно від товщини металу в межах від 0,5 до 4 мм.

Метел більшої товщини зварюють при вузькому щілинному зачищанні кромок за три проходи.

При збільшенні сили зварювального струму, збільшується глибина провару, що призводить до збільшення частки основного металу в шві. Ширина шва спочатку збільшується, а потім зменшується.

Силу зварювального струму встановлюють залежно від вибраного діаметра електрода.

Рід і полярність струму. Зварювання плавким електродом виконують на зворотній полярності. При прямій полярності швидкість розплавлення в 1,4-1,6 рази вища, ніж при зворотній, проте дуга горить менш стабільно з інтенсивним розбризкуванням. Крім того, одержують не якісний, незадовільно сформований зварювальний шов.

Швидкість подачі дроту залежить від сили зварювального струму, її встановлюють з таким розрахунком, щоб при зварюванні не виникало коротке замикання та обрив дуги, а процес плавлення електрода протікав стабільно.

Із збільшенням швидкості зварювання зменшуються всі геометричні розміри шва, її встановлюють залежно від товщини металу та умов нормального формування шва. При дуже великій швидкості зварювання кінець електрода може вийти із зони захисту і окислитися на повітрі. Мала швидкість зварювання спричинює збільшення зварної ванни і підвищує можливість утворення пор у металі.

Швидкість зварювання становить 35…88 м/год. При автоматичному зварювані якісні з'єднання можна одержати при товщині металу понад 0,5 мм;

І стійкість горіння дуги і формування шва, а також збільшується розбризкування рідкого металу. При зварюванні з дуже малим вильотом погіршується спостереження за процесом зварювання і часто підгоряє газове сопло й струмопідвідний контактний наконечник. Крім вильоту електрода необхідно витримувати визначену віддаль від сопла пальника до поверхні металу, оскільки із збільшенням цієї віддалі погіршується газовий захист зони зварювання і можливе попадання кисню та азоту повітря в розплавлений метал, що призводить до появи газових пор. Величину вильоту електрода, а також віддаль від сопла пальника до поверхні металу встановлюють залежно від вибраного діаметра електродного дроту.

Витрати вуглекислого газу визначають залежно від вибраного діаметра електродного дроту. На витрати газу впливає також швидкість зварювання,

При виготовленні корпусу використовується :

№1-Кутове з'єднання, без скосу кромок, одностороній зварний шов;

№2- Стикове з'єднання, з відбортовкою кромок, одностороній зварний шов;

Витрати захисного газу повинні бути мінімальними, але достатніми для створення надійного захисту розплавленого металу від навколишнього середовища.

Основними параметрами режиму зварювання в вуглекислому газі, які суттєво впливають на геометричні розміри і форму шва, є:

діаметр і марка електродного дроту (d_ел), мм;

величина зварювального струму (І_зв), А;

величина напруги на дузі (U_д,), В;

швидкість подачі електродного дроту (V_п.д.), м/год.;

швидкість зварювання (V_зв), м/год.;

величина вильоту електроду (l_ел), мм;

витрати захисного газу (Q_г), л/хв.

Стикові зґєднання з товщиною зварюваних елементів від одного до 10 мм рекомендується зварювати однобічним зварюванням без розроблення кромок.

Стандарт передбачає використання зварювального дроту діаметром 0,8-1,2 мм. Допускається застосовувати основні типи швів зварних зґєднань за ГОСТ 5264-80. Вихідною величиною для розрахунку і вибору параметрів режиму зварних стикових зґєднань є товщина металу (S).

Розрахувати і вибрати параметри режиму напівавтоматичного зварювання в вуглекислому газі кутового зєднання з маловуглецевої звичайної якості сталі товщиною 4 мм:

Згідно з ГОСТ 14771-76 для товщини металу 4 мм вибираємо одвобічне зварювання без розроблення кромок з наступними конструктивними елементами :

- зазор між зварюваними виробами (е) - 1…0,5мм;

- ширина шва (в) -10 мм;

- величина підсилення шва (а)- 1,5…1 мм.

По кількості наплавленого металу даний вид зварного зєднання є найбільш економічним;

визначаємо глибину проплавлення за формулою :

для однобічного зварювання:

h = (0,7…0,8)·S, мм ( 2.1 )

h = 0,8·4=3,2 мм

визначаємо діаметр зварювального дроту з табл. 2.3

Таблиця 2.3 - Залежність діаметру електродного дроту (d_ел) від товщини зварюваного металу (S) [ 9, с. 4]:

Товщина металу (S), мм	0,8-2,0	3,0-6,0	8,0-14,0	16,0-20,0	22,0-40,0
Діаметр дроту ( dел), мм	0,8-1,2	1,2-1,6	1,2-2,0	1,4-3,0	1,6-4,0

Для сталей товщиною 4мм вибираємо електродний дріт діаметром 1,4 мм марки Св-0,8Г2С за ГОСТ 2246-70;

розраховуємо величину зварювального струму за формулою, взявши значення К_а з таблиці 2.4 [ 9, с. 4]:

(2.2)

Таблиця 2.4 - Залежність коефіцієнта (К_а) від діаметру електродного дроту (d_ел) [2, с.193]

dел, мм	1,2	1,4	1,6	2,0	3,0	4,0	5,0
Ка, мм/100А	2,10	2,0	1,75	1,55	1,45	1,35	1,20

уточнюємо діаметр електродного дроту за формулою,з врахуванням даних таблиці 2.5:

Таблиця 2.5 - Залежність густини струму (j) від діаметру електроду (d_ел) при зварюванні стикових швів без розроблення кромок [ 9, с. 5]:

Діаметр електроду(dел), мм	1,2	1,4	1,6	2,0	3,0	4,0	5,0
Густина струму (j), А/мм2	100-300	90-250	80-230	65-200	45-90	35-60	30-50

(2.3)



Приймаємо діаметр електродного дроту 1,4 мм;

визначаємо виліт електроду за таблицею [ 9, с. 6]. Виліт електроду вибираємо рівним 15 мм;

розраховуємо напругу дуги за формулою 7:

(2.4)

Розрахована напруга дуги також відповідає даним таблиці [ 9, с. 5]:.

розраховуємо швидкість подачі дроту за формулою 8:

(2.5)

приймаємо - V_п.д=1300 м/год.

Визначаємо швидкість зварювання за формулою [ 9, с. 7] параметри шва відомі попередньо вирахувавши площу поперечного перерізу наплавленого металу з одного боку за формулою [ 9, с. 7]:

(2.6)

Таблиця 2.6 - Значення коефіцієнта (А) в залежності від діаметра електродного дроту (d_eл) [2,с.194]

de, мм	1,2	1,6	2,0	3,0	4,0	5,0
А, А·м/год	(2-5) ·103	(5-8) ·103	(8-12) ·103	(12-16) ·103	(16-20) ·103	(20-25) ·103

Так, як зварювання напівавтоматичне, то зварник повинен орієнтуватися на цю швидкість.

Визначаємо витрати вуглекислого газу по таблиці [ 9, с. 8]:. Орієнтовні витрати вуглекислого газу за ГОСТ 8050-76 повинні складати 12 л/хв.

витрати вуглекислого газу 16 л/хв.

Відстань від сопла пальника до поверхні виробу повинна бути в межах 8…15 мм.

Відстань від сопла пальника до виробу вибираємо рівним 8-14мм (табл.2.7).

Таблиця 2.7 - Витрати вуглекислого газу в залежності від діаметру електродного дроту і відстані сопла пальника до поверхні виробу [ 9, с. 8]:

Діаметр дроту, мм	0,5-0,8	1,0-1,4	1,6-2,0	2,5-30
Витрата газу, л/хв	5-8	8-16	15-20	20-30
Відстань від сопла до виробу, мм	7-10	8-14	12-18	16-22

Зварювання з зворотнього боку виконуємо на аналогічних параметрах режиму.

Параметри шва в даному прикладі не розраховуються так як вони задані ГОСТ.

Розрахувати і вибрати параметри режиму напівавтоматичного зварювання в вуглекислому газі стикового зєднання з маловуглецевої звичайної якості сталі товщиною 3 мм:

Згідно з ГОСТ 14771-76 для товщини металу 4 мм вибираємо однобічне зварювання без розроблення кромок з наступними конструктивними елементами :

- зазор між зварюваними виробами (е) - 1…0,5мм;

- ширина шва (в) -10 мм;

- величина підсилення шва (а)- 1,5…1 мм.

По кількості наплавленого металу даний вид зварного зєднання є найбільш економічним.

Визначаємо глибину проплавлення за формулою :

для однобічного зварювання (рис. 1):

h = (0,7…0,8)·S, мм ( 2.7 )

h = 0,8·3=2,4 мм

Визначаємо діаметр зварювального дроту з таблиці [9, с.4] :

Для сталей товщиною 3мм вибираємо електродний дріт діаметром 1,2 мм марки Св-0,8Г2С за ГОСТ 2246-70;

Розраховуємо величину зварювального струму за формулою, взявши значення К_а з таблиці 2[9, с.4] :

(2.8)

Уточнюємо діаметр електродного дроту за формулою,з врахуванням даних таблиці [9, с.5] :

(2.9)



діаметр електродного дроту приймаємо 1,2 мм;

Визначаємо виліт електроду за таблиці. [9, с.6] :

Виліт електроду вибираємо рівним 15 мм.

Розраховуємо напругу дуги за формулою :

(2.10)

Розрахована напруга дуги також відповідає даним таблиці [9, с.5] :

Розраховуємо швидкість подачі дроту за формулою :

(2.11)

приймаємо - V_п.д=95 м/год.

изначаємо швидкість зварювання за [9, с.7] :

(2.12)

Так, як зварювання напівавтоматичне, то зварник повинен орієнтуватися на цю швидкість;

Визначаємо витрати вуглекислого газу по таблиці [9, с.8]: орієнтовні витрати вуглекислого газу за ГОСТ 8050-76 повинні складати 12 л/хв.

Відстань від сопла пальника до поверхні виробу повинна бути в межах 8…15 мм.

Відстань від сопла пальника до виробу вибираємо рівним 8-14мм [ 9, с. 8].

Зварювання з зворотнього боку виконуємо на аналогічних параметрах режиму.

Таблиця 2.8 з розрахунковими параметрами:

Стикове з'єднання 3 мм.	Кутове з'єднання 4мм.
h = 3,2 мм.	h = 2,4 мм.
Ізв = 152 А.	Ізв = 110 А.
dе = 1,4 мм.	dе = 1,2 мм.
UД = 26 В.	UД = 25 В.
= 131 м/год.	= 95 м/год.
= 13…32 м/год.	= 18…50 м/год.

2.4 Вибір і обгрунтування зварювального устаткування

Обладнання для дугового зварювання в середовищі захисних газів може бути універсальним і спеціалізованим. Особливістю обладнання, яке використовується для зварювання в захисних газах є те, що воно включає в себе вузли, агрегати і допоміжні пристрої призначені для газового захисту металу шва і зони термічного впливу від дії повітря. Технічні і конструктивні особливості джерела живлення, напівавтомата з приладами керування і регулювання процесу обумовлюються технологічним процесом зварювання в захисних газах.

Джерела живлення зварювальної дуги повинні відповідати таким вимогам:

-забезпечувати необхідні для даного технологічного процесу силу зварювального струму і напругу на дузі;

-мати необхідний вид зовнішньої характеристики, щоб виконувати умову стабільного горіння дуги;

-мати такі динамічні властивості, які б забезпечували нормальне збудження дуги і мінімальний коефіцієнт розбризкування.

Потужність джерела живлення визначається силою зварювального струму, необхідного для виконання даного технологічного процесу.

Для механізованого зварювання в середовищі вуглекислого газу використовують перетворювачі або випрямлячі з крутоспадною зовнішньою характеристикою.

Отже, відповідно до вимог, наведених вище, і з врахуванням розрахованих параметрів режиму зварювання для виготовлення корпусу вибираємо випрямляч типу ВДГ-302 У3 (Рис 2.4)

Рисунок 2.4 Загальний вигляд випрамляча ВДГ-302У3

Випрямляч однопостового ВДГ-302У3 призначений для комплектації напівавтоматів імпульснодуговой зварювання плавиться в середовищі аргону. Може використовуватися в якості джерела зварювального струму в складі зварювальних автоматів як в імпульсному, так і в звичайному режимах.

Структура умовного позначення: ВДГ-302У3:

ВДГ - випрямляч для дугового зварювання в середовищі захисних газів;

І - імпульсний;

30 - номінальний зварювальний струм, десятки ампер;

2 - реєстраційний номер;

У3 - кліматичне виконання і категорія розміщення по ГОСТ 15150-69.

Умови експлуатації:

У закритих приміщеннях. Температура навколишнього середовища від мінус 10 до 40 ° С. Відносна вологість повітря не більше 80% при температурі 20 ° С. Навколишнє середовище не вибухонебезпечне, що не містить струмопровідного пилу, агресивних газів і парів, що руйнують метали і ізоляцію.

Апарати, в яких подача електродного дроту механізована, а переміщення пальника в здовж шва відбувається вручну, зварником, називаються напівавтоматами.

В напівавтоматах для зварювання плавким електродом в захисних газах електродний дріт за допомогою електричного приводу і механізму подачі подається з касети по гнучкому шлангу до зварювального пальника.

Технічна характеристика випрамляча ВДГ-302 У3

Таблиця 2.9 - Технічні характеристики ВДГ-302 У3

Найменування параметра	Значення
Номінальна напруга мережі живлення, В	380
Номінальна частота, Гц	50
Споживана потужність, кВА, не більше	17,3
Струм з первинної сторони, А, не більше	40-325
Напруга холостого ходу, В, не більше	85
Номінальна робоча напруга, В	30
Межі регулювання робочої напруги, В	6-30
Номінальний робочий струм, А	170
Межі регулювання струму, А	40…325
Діапазон регулювання тривалості імпульсів струму, мс	1,5-5
Тривалість циклу, хв.	10
ПВ,%	60
Коефіцієнт корисної дії, %	4
Габаритні розміри, мм, не більше	820-620-1100
Маса, кг, не більше	240

Напівавтомат типу Fronius VarioSinergic 3400 (Рис 2.5) використовується для дугового зварювання у вуглекислому газі, штовхаючого типу, відкритий, переносний. Напівавтомат дозволяє зварювати стикові, кутові, таврові і напусткові з'єднання.

Рис. 2.5 Загальний вигляд Vario Sinergic 3400

Таблиця 2.10 Технічна характеристика Vario Sinergic 3400:

Найменування параметру	Значення
Напруга живильної мережі, В	3х220 / 3х380
Частота мережі, Гц	50/60
Номінальний зварювальний струм, А (при ПВ,%)	270 (60%) 210 (100%)
Межі регулювання зварювального струму, А	10-340
Швидкість подачі електродного дроту, м / хв	до 18
Кількість роликів, шт	4
Кількість ступенів регулювання, шт.	2х7
Струм, А (100% ПВ)	9,2
Робоча напруга, В	14,5-31
Напруга холостого ходу, В,	45
ККД	76,8% (200 А)
Діаметр електродного дроту, мм	0,8-1,6
Тип роз'єму пальника	роз'ємний
Габарити, мм,	890/460/945
маса, кг	139

Найбільш важливим вузлом будь-якого зварювального апарату є пальник. За допомогою пальника збуджується зварювальна дуга і здійснюється формування і направлення потоку захисного газу.

Конструкція зварювального пальника повинна забезпечувати: безпечність роботи, стабільність процесу зварювання, ефективний захист зони зварювання, мінімальне напилення розплавленого металу на сопло, легку заміну зношених деталей новими.

Вибираємо для електродного дроту діаметром 1,2 - пальник ГПДГ 302.

2.5 Вибір методу контролю якості

Якість продукції залежить від того, чи відповідає конструкція вимогам експлуатації. Завданням контролю є встановлення таких показників, які визначають якість, міцність, відповідність матеріалу і заданим розмірам, обробленню а також - відсутність дефектів.

Правильність вибраного режиму зварювання і якість зварних з'єднань повинні контролюватись наступним методам:

- зовнішній огляд місць зварювання;

- замір величини осадження;

Вибраний режим зварювання повинен бути перевірений механічними випробуванням.

Класифікація методів неруйнуючого контролю металу:

- візуально-оптичний;

- радіографічний;

- радіаційний;

- руйнуючий;

- магнітний;

В основі радіаційних методів контролю лежить іонізуюче випромінювання рентгенівських променів і гамма випромінювання. І те і інше випромінювання має електромагнітну природу.

Контролю магнітними методами піддаються тільки форомагнітні матеріали.

Контроль якості зварних з'єднань також включає:

а) перевірку атестації персоналу;

б) перевірку складально-зварювального, технічного і контрольного устаткування, апаратури, приладів та інструментів;

в) контроль якості основних матеріалів;

г) контроль якості зварювальних матеріалів;

д) операційний контроль технології зварювання;

е) контроль виправлення дефектів.

Для виявлення внутрішніх дефектів таких як внутрішні тріщини провари, шлакові включення, пори та інші, використовують ультразвуковий метод контролю. Цей метод оснований на здатності високочастотних коливань від 0,8 до 2,5МГц. проникати в метал шва і відбиватись від поверхні дефекту, який знаходиться в зварному шві.

Ультразвукові коливання отримують з допомогою пластин із кварцу і титану барію, які вставляються в тримачі. Відбиті коливання ловляться шукачем, перетворюються з електричні імульси, подаються на підсилювач і відображаються індикатором.

При руйнуючому методі випробування якість зварювання і міцність визначають за місцем і характерним руйнування.

Найпростішим методом приймального контролю є зовнішній огляд ярких з'єднань на наявність дефектів. Зовнішнім оглядом перевіряють якість підготовдення і складання заготовок під зварювання, якість виконання швів в процесі зварювання і якість готових зварних з'єднань. Зовнішнім оглядом контролюють всі зварні з'єднання.

Для контролю зварних швів корпусу використовуємо метод візуального контролю. Візуальний вимірювальний контроль займає важливе місце серед різних видів контролю виробів.

Він єдиний не руйнуючий метод контролю, який непотребує додаткового устаткування, а проводиться з використанням найпростіших вимірювальних засобів.

Ретельний зовнішній огляд - звичайно досить проста операція, проте, може служити високоефективним засобом попередження й виявлення дефектів.

Зовнішньому огляду піддають зварювальні матеріали, що, для виявлення (визначення відсутності) вм'ятин, окалини, іржі.

Зовнішнім оглядом виявляють, дефекти швів у вигляді тріщин, підрізів, пор, свищів, напливів то не проварів у нижній частині швів.

2.6 Опис вибраного технологічного процесу виготовлення виробу

Технологічний процес виготовлення корпусу складається із наступних операцій:

-заготівельні;

-складальні;

-зварювальні;

-опоряджувальні;

-допоміжні;

-контрольні.

2.6.1 Заготівельні операції

Для отримання заготовок, з яких складаються вузли корпусу, необхідно виконати наступні операції:

- гнуття

-правлення;

-розмічування;

- свердління

-різання;

-очищення.

Заготовки виготовляють із листового прокату та фасонних профілів. Правлення листового прокату здійснюється шляхом створення місцевих пластичних деформацій і проводиться в холодному стані на листоправильних вальцях.

а) правлення

Листовий прокат правлять в холодному стані на листоправильних машинах типу Roundo (рис 2.6) шляхом створення місцевої пластичної деформації, яка виникає в результаті згинання, при багаторазовому пропусканнілистів між верхнім і нижнім рядами валків, розміщених в шахматновому порядку.

Верхні привідні валки розміщують в нерухомій станині, а нижні привідні валки - в рухомій частині станині. В залежності від товщині листів, які виправляються, рухому частину станини піднімають або опускають з допомогою приводу натискання.

Рисунок 2.6 Загальний вигляд листоправильної машини Roundo PRH 225 / 500

Правлення профільного прокату здійснюють на роликових машинах, які працюють за тією ж схемою, що і листоправильні вальця. Індивідуальне розмічування - трудомісткий процес.

б) розмічування

Більш продуктивним є намічування, однак виготовлення спеціальних намічувальних шаблонів економічно недоцільне. Тому розмічування проводимо оптичним методом без шаблону, по кресленню, що проектується на розмічувальну поверхню.

в) різання

Вирізання листових деталей з прямолінійними кромками проводиться на гільйотинними ножицями.

г) згинання

Згинання заготовок здійснюється на листозгинальних пресах в холодному стані.

д) зачищення під зварювання

Перед складальними операціями проводимо очищення зварювальних кромок деталей. Фарбу, іржу і мастила видаляємо металевими щітками і протиранням тканиною. Зачищення деталей і зварних вузлів виконують механічними і хімічними методами. Видалення забруднень, іржі і окалини здійснюють за допомогою дробоструменевих апаратів та захисних верстатів. Зачищення ручним і механізованим інструментом і використовується в основному для зачищення зварних швів і для опоряджувальних робіт.

2.6.2 Складальні операції

Перед складанням візуально перевіряємо відповідність деталей вузлів вимогам креслення. При складанні виробу забезпечуємо таке взаємне розміщення деталей, у якому вони повинні знаходитись в готовому вигляді. Складальний вузол повинен володіти жорсткістю і міцністю, необхідною для запобігання деформацій при зварюванні.

Для виконання складання, а також і зварювання вузлів корпусу використовуємо складально зварювальні кондуктори.

Складання конструкції проводимо наступним чином:

-встановити у пристосування кожух по фіксатору;

-встановити у пристосування деталі із фіксуванням по пазу і по упору до деталі;

-встановити у пристосування дно;

-закріпити встановлені деталі в пристосуванні притискачем;

-виконати прихоплення елементів конструкції у відповідних місцях.

2.6.3 Складально-зварювальні операції

За розрахунковими параметрами режиму зварювання проводять налагоджування напівавтоматичного зварювання, встановлюють силу зварювального струму, напругу, подача дроту, швидкість зварювання, витрати газу, діаметр електродного дрооту.

При проведенні складання, коли елементи виробу знаходяться у правильному проектному положенні, виконують прихоплення у місцях, де будуть знаходитись зварні шви. Після цього проводять повне зварювання складальної одиниці.

Вкладають кутники в зварювальне пристосування маніпулятор, затискаємо в пневмопритискачі, прихвачують. Після цього проводить повне зварювання. Наступна операція є перенесення на другий маніпулятор, встановити прихоплені кутники в маніпулятор приваривши лист бляхи. Виконати зварювання, готовий виріб зняти з пристосування.

2.6.4 Опоряджувальні операції

Після виконання зварювання проводимо зачищування швів, видалення металевих бризк з поверхонь зварних вузлів. Для опоряджувальних операцій використовуємо окуляри ЗН-18-25 (Рис 2.7), молоток Juco 350(Рис 2.8) , зубило Зубр -16 (Рис 2.9), шліфувальна машина BOSH Professiol GWS7-125 (Рис 2.10), щітка дискова металева ЩД-08(Рис 2.11) .



2.6.5 Допоміжні операції

При виготовленні корпусу виконуємо наступні допоміжні роботи:

-налагоджувальні;

-перевантажувальні;

- підіймально-транспортні роботи;

Перед початком зварювання проводимо налагодження обладнання, встановлюємо параметри необхідного режиму зварювання перевіряєм покриті електроди.

При виконанні перевантажувальних і підіймально-транспортних робіт здійснюємо встановлення деталей у кондукторі, перевезення заготовок на робоче місце, транспортування вузлів на наступні операції.

2.6.6 Контрольні операції якості зварювання виробу

Контрольні операції містять комплекс контрольних робіт на кожному етапі виготовлення зварної конструкції.

Сюди входять:

-контроль вхідних зварюваних матеріалів;

-контроль зварювальних матеріалів;

-контроль якості заготівельних, складальних, опоряджувальних операцій та операції зварювання;

-контроль зварних з'єднань і готової продукції.

Правильність вибраного режиму зварювання і якість зварних з'єднань повинні контролюватися наступним вимогам:

- зовнішнім оглядом місць зварювання;

- механічним випробовуванням на міцність пробних або контрольних зразків;

- замір величини осадження;

В процесі виготовлення зварних конструкцій застосовується наступні методи неруйнуючого контролю металу і зварних з'єднань:

- візуально-оптичний;

Візуально-оптичному методу контролю підлягають всі зварні з'єднання з метою виявлення в них таких дефектів:

- тріщин всіх видів і напрямків;

- свищів і пористості зовнішньої поверхні шва;

- підрізів;

- проплавів, незапланованих кратерів;

- не прямолінійності з'єднуваних елементів;

- невідповідності форми і розмірів швів вимогам технічної документації;

2.7 Нормування витрат зварювальних матеріалів та електроенергії

Нормування часу зварювання

Технічне нормування передбачає встановлення технічно-обґрунтованих норм часу на виконання різних зварювальних робіт. Норми часу дозволяють зварнику продуктивно використовувати робочий час, повністю завантажувати зварювальне обладнання, а при раціональних прийомах зварювання перевищувати встановлені норми.

До норми часу на виконання зварювальних робіт входять:

- основний час;

- підготовчо-заключний час;

- допоміжний час;

- час обслуговування обладнання і відпочинок.

Основний, або машинний час включає час горіння дуги або час плавлення електрода при зварюванні 1 м шва. Основний час визначають і підраховують з урахуванням технологічного процесу зварювання, продуктивності зварювання обладнання та режимів зварювання.

Підготовчо-заключний час включає в себе отримання завдання, інструктаж, вибір режиму зварювання, встановлення балонів, підготовку джерела живлення, здачу готової продукції. Допоміжний час складається з часу на встановлення деталі, поворот її в процесі зварювання, регулювання струму, розігрівання кромок, перехід з одного місця на інше, огляд шва, очищання кромок і шва, клеймування й прибирання виробу тощо.

Час на обслуговування робочого місця, відпочинок і особисті потреби включає в себе прибирання робочого місця та устаткування. У більшості випадків підготовчо-заключний і допоміжний час, а також час на обслуговування робочого місця і відпочинок при дуговому зварюванні становить 30-50% основного часу.

Норму часу на напівавтоматичне зварювання визначають за таким же методом як і на ручне дугове зварювання. При чому основний час при однаковій товщині металу менший, ніж при ручному зварюванні. Силу зварювального струму визначають за даними технологічного процесу.

Коефіцієнт наплавлення залежить від хімічного складу дроту і флюсу, від полярності струму та його густини. У середньому коефіцієнт наплавлення становить 11-18 г/А год.

Підготовчо-заключний час складається з часу, витраченого на ознайомлення та одержання завдання, інструктаж, установлення режиму зварювання, підготовку та встановлення пристосувань. Допоміжний час включає витрати часу на зачищання і огляд зварюваних кромок, завантаження флюсу, встановлення й зняття виробу, огляд швів та інші операції.

Підготовчо-заключний і допоміжний час на обслуговування робочого місця і відпочинок становить 10-13% основного часу зварювання.

Нормування витрат зварювальних матеріалів здійснюється з метою встановлення їх кількості, необхідної для виготовлення зварної конструкції і забезпечити економічне витрачання і раціональне використання матеріалів у зварювальному виробництві підприємств промисловості і будівництва. Загальні правила нормування витрат, втрат і відходів зварювальних матеріалів та методи їх визначення у зварювальному виробництві встановлює ДСТУ 3159-95 "Ресурсозбереження. Нормування витрат зварювальних матеріалів. Загальні вимоги, методи визначення нормативів напівавтоматичного електрозварювання" [8, с.2].

Норма витрат зварювального дроту на зварювання стінки визначається за формулою [8, с.6]:

(2.13)

де H_bij - норматив витрат i-го матеріалу на один метр ј-го шва при даній товщині, кГ;

L_ij - довжина i-го виду матеріалу j-го типу шва, м;

К_1i - поправочний коефіцієнт, що враховує технологічні втрати і відходи i-го виду матеріалу (К_1i = 1,1 [8, с.10]);

K_2j - поправочний коефіцієнт, що враховує просторове положення j-го шва (K_2j = 1,1 [8,с.7]);

К_3і - поправочний коефіцієнт, що враховує витрати i-го матеріалу на прихоплювання (К_3і = 1 (згідно технологічного процесу));

j - кількість швів, j = 1, 2, 3, ... , т.

Норматив витрат зварювального дроту при дуговому зварюванні визначається за формулою [8, с.6]:

(2.14)

де М- маса наплавленого металу на 1 метр шва, кГ;

K_bi - коефіцієнт витрат i-го матеріалу, що враховує технологічні втрати і відходи зварювальних матеріалів (К_bі = 1,1 [8, с.10]).

Маса наплавленого металу на 1 метр шва визначається за формулою [8, с.6]:

(2.15)

де F - площа поперечного перерізу наплавленого металу шва зварного з'єднання, м²;

с - густина металу шва, для маловуглецевої сталі с= 7800 кГ/м³ [8,с.6];

L - довжина шва, м.

Згідно креслень довжина всіх швів становить, L=1,7м

За формулою (2.12), враховуючи формули (2.13) і (2.14), визначаємо витрати зварювального дроту:

Норма витрат захисного газу визначається за формулою [8, с.10]:

(2.16)

де H_г - норматив витрат захисного газу на метр шва, л;

П_гзк - технологічні втрати газу на зварну конструкцію, л (П_гзк = 0,7 л).

Норматив витрати захисного газу на метр шва визначається за формулою [8,с.11]:

 (2.17)

де H_nг - питома витрата захисного газу, л/хв; Т_оі - основний час зварювання одного метра шва, хв; Н_дгі - додаткові витрати захисного газу на виконання підготовчо-заключних операцій при зварюванні і-того прох...