Подготовка и осуществление технологических процессов изготовления сварных конструкций
Описание металлоконструкции "Бак ёмкостью 50м3". Техническая характеристика основного материала, а также анализ особенностей его сварки. Расчет параметров режима ручной дуговой сварки. Описание мероприятий по снижению сварочных напряжений и деформаций.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.04.2017 |
Размер файла | 419,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
На каждый упакованный моток (бухту катушку) поверх упаковки крепят металлический ярлык.
Каждая партия проволоки должна сопровождаться сертификатом, удостоверяющим соответствие проволоки требованиям настоящего стандарта.
В сертификате указывают:
а) товарный знак предприятия-изготовителя;
б) условное обозначение проволоки;
в) номер плавки и партии;
г) состояние поверхности проволоки;
д) химический состав в процентах, включая:
фактическое содержание азота в легированной и, высоколегированной проволоке марок.
фактическое остаточное содержание алюминия и ванадия в высоколегированной проволоке и вольфрама в легированной и высоколегированной проволоке;
е) содержание ферритной фазы в пробе, в процентах;
ж) результаты испытаний на растяжение;
з) массу проволоки нетто в килограммах.
Проволоку транспортируют транспортом всех видов в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на транспорте данного вида.
По согласованию потребителя с изготовителем допускается транспортирование проволоки на крупногабаритных катушках массой 1 т и более в открытых транспортных средствах.
Проволока должна храниться в закрытом складском помещении
Защитный газ аргон
Газообразный и жидкий аргон должен быть изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 10157-79 по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке. По физико-химическим показателям газообразный и жидкий аргон должен соответствовать нормам, указанным в таблице 7
Таблица 7.Нормы на аргон
Наименование показателя |
Норма |
||
Высший сорт |
Первый сорт |
||
1. Объемная доля аргона, %, не менее |
99,993 |
99,987 |
|
2. Объемная доля кислорода, %, не более |
0,0007 |
0,002 |
|
3. Объемная доля азота, %, не более |
0,005 |
0,01 |
|
4. Объемная доля водяных паров, %, не более, что соответствует температуре насыщения аргона водяными парами при давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), °С, не выше |
|
|
|
0,0009 |
0,001 |
||
Минус 61 |
Минус 58 |
||
5. Объемная доля суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на СО2, %, не более |
|
|
|
0,0005 |
0,001 |
Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение газообразного и жидкого аргона - по ГОСТ 26460.Номинальное давление аргона при 20 °С при наполнении, хранении и транспортировании баллонов должно составлять (14,7 ± 0,5) МПа [(150 ± 5)кгс/см2] или (19,6 ± 1,0) МПа [(200 ± 10) кгс/см2].Возвратные баллоны должны иметь остаточное давление аргона не ниже 0,05 МПа (0,5кгс/см2).
7. Расчет параметров режима сварки РДС
Режимом сварки называют основные показатели, определяющие процесс сварки, которые устанавливаются на основе исходных данных и должны выполняться для получения сварного соединения требуемого качества, размеров и формы, установленных проектом. Правильно выбранные и поддерживаемые на протяжении всего процесса сварки параметры являются залогом качественного сварного соединения. Условно параметры можно разделить на основные и дополнительные.
К этим показателям при ручной дуговой сварке относятся:
1. марка электрода, его диаметр,
2. сила и род сварочного тока,
3. полярность при постоянном токе,
4. напряжение на дуге
5. число слоев в шве.
6. скорость сварки
При многослойном шве -- диаметр электрода и сила тока для первого и последующих слоев, а также другие характеристики.
Дополнительные параметры:
1. величина вылета электрода,
2. состав и толщина покрытия электрода,
3. положение электрода,
4. положение изделия при сварке,
5. форма подготовленных кромок и качество их зачистки.
Определение режима сварки обычно начинают с выбора диаметра электрода dэл . Он назначается в зависимости от толщины металла при сварке стыковых швов и от катета при сварке угловых и тавровых соединений.
Диаметр электрода можно определить по таблице 4
Таблица 8 Зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого металла или катета.
S, мм |
1,5 - 2,0 |
3 |
4,0 - 8 |
9 - 12 |
13 - 15 |
16 - 20 |
20 |
|
k, мм |
2 |
3 |
4,5 |
5 |
6 - 8 |
16 |
20- |
|
dэл, мм |
1,6 - 2,0 |
3 |
4 |
4 - 5 |
5 |
5 - 6 |
6 - 10 |
Величина сварочного тока при РДС может быть определена по формуле
(7)
где -сила сварочного тока, А;
- диаметр электрода, мм;
i - допускаемая плотность тока, А/мм2.
Значение допускаемой плотности тока в электроде при различных диаметрах стержня и типах покрытия приведены в таблице 5.
Таблица 9 Значение допустимой плотности тока в зависимости от типа покрытия и диаметра электрода.
Вид покрытия |
i, А/мм2, при dэл , мм |
||||
3 |
4 |
5 |
6 |
||
Рудно-кислое, рутиловое |
14 -20 |
11,5 - 16 |
10 - 13,5 |
9,5 - 12,5 |
|
Фтористо-кальцевое |
13 - 18,5 |
10 - 14,5 |
9 - 12,5 |
8,5 - 12,0 |
Для других покрытий или при приближённых подсчётах величина силы сварочного тока может быть определена по следующей формуле :
Iсв=К· dэл (8)
где Iсв -сила сварочного тока, А;
- диаметр электрода, мм;
К - коэффициент зависящий от диаметра электрода, который определяют по данным таблицы 6
Таблица 10 Зависимость поправочного коэффициента К от диаметра электрода.
D, мм |
1-2 |
3-4 |
5-6 |
|
К, А/мм |
25-30 |
30-45 |
45-60 |
При сварке во всех положениях, кроме нижнего, сварочный ток уменьшают на 10-15% -при сварке вертикальных швов; на15-20%- при сварке горизонтальных и потолочных швов.
Напряжение на дуге колеблется в узком пределе (Uд=28-32 В) или устанавливаются по паспортным данным на каждую марку электрода, или по приведенной ниже формуле, которая применяется для основного покрытия электродов:
(9
где Uсв -напряжение сварочной дуги, В;
-сила сварочного тока, А;
- диаметр электрода, мм;
Скорость сварки можно определить по выражению
(10)
где Vсв -скорость сварки, м/ч;
бн - коэффициент наплавки, г/А·ч;
с-плотность стали, с=7,85 г/;
Fн -площадь наплавленного металла, см2
При однопроходной сварке площадь наплавки равна площади валика, при многопроходной сварке площадь коренного валика принимает 30 , второго и последующих проходов площадь наплавки принимает от 30 до 50,
Коэффициент наплавки может быть определён по одной из следующих формул.
для постоянного тока обратной полярности
бн = (11)
где бн - коэффициент наплавки, гр8А/ч;
- диаметр электрода, мм;
ш -коэффициент потерь при сварке.
При сварке под слоем флюса ш = 1, при сварке в активных защитных газах ш=15%, при сварке РДС ш=20-30%
Масса наплавки определяется по формуле:
(12)
где - масса наплавки, кг;
- объём наплавленного металла ;
с-плотность стали, с=7,85 г/
Объём наплавленного металла определяется по формуле:
(13)
где - объём наплавленного металла, ;
Fшва- площадь поперечного сечения шва, ;
L шва - длина шва, мм;
Расход электродов
(14)
где -масса электродов необходимых для изготовления метало конструкции, кг;
- масса наплавленного металла, кг;
ш -коэффициент потерь металла.
При изготовлении металлоконструкции используется листовой металлопрокат, толщиной 4, 6 и 8 миллиметров.
Применяются следующие сварные соединения:
Стыковые типа С8, применяются при сварке деталей толщиной 6 мм.
Угловые типа У4, выполняемого катетом 4 мм
Тавровые типа Т1 катет 6 мм и катет 3мм
Тавровое соединение типа Т3 катет 6 мм и катет 4 мм
Нахлесточное соединение катет 4 мм
Для сварки толщины 6 мм выбираю диаметр электрода 4 мм.
При сварке используются электроды с основным покрытием и удельная плотность тока составит, при толщине 6 мм от 10, 0 до 14,5 А/мм.
Тогда сила сварочного тока составит
Iсв= (3,14*16/4) * 12=150 А
Напряжение дуги
Uсв= 12+(0,36*150/4)=25,5 В
Принимаю напряжение сварочной дуги 26 В
Коэффициент наплавки
бн = (12+0,022*150/41,5)*(1-0,2)= 9,93 грА/ч
Площадь шва составит
Рисунок 2 Эскиз подготовки и собственно сварного соединения С8
Значения конструктивных элементов сварного соединения назначаются в соответствии с ГОСТ 5264-80 и составляют
S=6мм e=14мм c=2мм
b =3мм g=1.5мм б=-47
Fнап=S*b+0,5*(S-c)*tg б+0,75*e*g = 6*3+0,5(6-2)2 *1,072+0,75*14*1,5=42,326 мм2
Скорость сварки
Vсв=(9,93*150)/7,85*42,326=4,48 м/ч
Масса наплавки
Мнап=Fш*Lш*с =42,326*49700*7,85=16, 52 кг
Масса электродов
Коэффициент потерь при РДС составляет от 30 до 50 %. Назначаю 40%
Мэл=16,52*1,4=23,12 кг
Угловые типа У4, выполняемого катетом 4 мм. Диаметр электрода назначаю 4 мм.
Сила сварочного тока, напряжение дуги и коэффициент наплавки составят
Iсв= 150 А Uсв= 26 В бн = 9,93 грА/ч
Площадь шва составит
Рисунок 3 Схема сварного соединения типа У4
Значения конструктивных элементов сварного соединения назначаются в соответствии с ГОСТ 5264-80 и составляют
К=4мм n=4мм
b =2мм S=4мм
Fнап=S*b+0,5*n 2 +1.05 К=4*2+0,5*16+1,05*4=20,2 мм2
Скорость сварки
Vсв=(9,93*150)/7,85*20,2=5,48 м/ч
Масса наплавки
Мнап=Fш*Lш*с =20,2*1595*7,85=0,25 кг
Масса электродов
Коэффициент потерь при РДС составляет от 30 до 50 %. Назначаю 40%
Мэл=0,25*1,4=0,36 кг
Тавровые типа Т1 катет 3мм
Назначаю диаметр электрода 3 мм для выполнение катета 3 мм
Сила сварочного тока составит
Iсв= (3,14*9/4) * 16=113,04 А
Назначаю силу сварочного тока 110 А
Напряжение дуги
Uсв= 12+(0,36*110/3)=23,7 В
Принимаю напряжение сварочной дуги 24В
Коэффициент наплавки
бн = (12+0,022*110/31,5)*(1-0,2)= 9,97 грА/ч
Рисунок 4 Схема сварного соединения типа Т1
Площадь наплавленного металла определяется по формуле и составляет
F=0.5*K2+1.05*K=0,5*32+1,05*3 = 7,65 мм2
Скорость сварки
Vсв=(9,97*110)/7,85*7,65=5,1 м/ч
Масса наплавки
Мнап=Fш*Lш*с =7,65*2436,64*7,85=1,47 кг
Масса электродов
Мэл=1,47*1,4=2,1 кг
Тавровые типа Т1 катет 6мм
Назначаю диаметр электрода 5 мм для выполнение катета 6 мм
Сила сварочного тока составит
Iсв= (3,14*25/4) * 10=196,25 А
Назначаю силу сварочного тока 200 А
Напряжение дуги
Uсв= 12+(0,36*200/5)=26,4 В
Принимаю напряжение сварочной дуги 27В
Коэффициент наплавки
бн = (12+0,022*200/51,5)*(1-0,2)= 9,92 грА/ч
Рисунок 4 Схема сварного соединения типа Т1
Площадь наплавленного металла определяется по формуле и составляет
F=0.5*K2+1.05*K=0,5*62+1,05*6 = 24,3 мм2
Скорость сварки
Vсв=(9,92*200)/7,85*24,3=2,89 м/ч
Масса наплавки
Мнап=Fш*Lш*с =17,75*16177,28*7,85=2,26 кг
Масса электродов
Мэл=2,26*1,4=3,15 кг
Тавровое соединение типа Т3 катет 6 мм и катет 4 мм
Назначаю диаметр электрода 5 мм для выполнение катета 6 мм
Сила сварочного, напряжение дуи и коэффициент наплавки составят
Iсв =200 А Uсв= 27В бн = 9,92 грА/ч
Рисунок 5 Схема сварного соединения Т3
Площадь наплавленного металла определяется по формуле и составляет
F=K2+2,1*K=62+2,1*6 = 48,6 мм2
Скорость сварки
Vсв=(9,92*200)/7,85*48,6=1,48 м/ч
Масса наплавки
Мнап=Fш*Lш*с =35,5*1774*7,85=0,894 кг
Масса электродов
Мэл=0,894*1,4=1,25 кг
Назначаю диаметр электрода 4мм для выполнение катета 4мм
Сила сварочного тока, напряжение дуги и коэффициент наплавки составят
Iсв= 150 А Uсв= 26 В бн = 9,93 грА/ч
Площадь наплавленного металла определяется по формуле и составляет
F=K2+2,1*K=42+2,1*4 = 24,4 мм2
Скорость сварки
Vсв=(9,91*140)/7,85*24,4=2,01 м/ч
Масса наплавки
Мнап=Fш*Lш*с =24,4*55923,4*7,85=10,71 кг
Масса электродов
Мэл=10,71*1,4=15,0 кг
Нахлесточное соединение катет 4 мм
Назначаю диаметр электрода 4мм для выполнение катета 4мм
Сила сварочного тока, напряжение дуги и коэффициент наплавки составят
Iсв= 150 А Uсв= 26 В бн = 9,93 грА/ч
Площадь наплавленного металла определяется по формуле и составляет
F=K2+2,1*K=42+2,1*4 = 24,4 мм2
Скорость сварки
Vсв=(9,91*140)/7,85*24,4=2,01 м/ч
Масса наплавки
Мнап=Fш*Lш*с =24,4*477,28*7,85=0,191 кг
Масса электродов
Мэл=0,191*1,4=0,2670 кг
Общая масса наплавки составит 32,3 кг
Общая масса расода электродов составит 45,3 кг
8. Расчет параметров режима сварки прогрессивного способа сварки
Диаметр проволоки зависит от толщины свариваемого металла при стыковых соединениях и от величины катета в угловых и тавровых соединениях.
Сварка под слоем флюса. Применяю при сварке обечайки.
Толщина обечайки 6 мм. поэтому назначаю проволоку диаметром 4мм.
Расчёт сварочного тока, А, производится по формуле
(15)
б=50 А/ мм2
При сварке и наплавке под флюсом, для более глубокого проплавления, рекомендуется использовать высокие значения плотности тока в электродной проволоке (а ?40 ч 50 А/мм2 ), а при наплавке для снижения глубины проплавления принимается а? 30 ч 40 А/мм2. Диаметр электродной проволоки желательно выбирать таким, чтобы он обеспечил максимальную производительность сварки (наплавки) при требуемой глубине проплавления. Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока (флюс АН-8) следующая:
Таблица 11 Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока.
Сила сварочного тока, А |
180-300 |
300-400 |
500-600 |
600-700 |
700-850 |
850-1000 |
|
Напряжение дуги, В |
32-34 |
34-36 |
36-40 |
38-40 |
40-42 |
41-43 |
Наплавку рекомендуется выполнять при постоянном токе прямой полярности. Вылет электродной проволоки принимается 30 ч 60 мм, при этом более высокие его значения соответствуют большему диаметру проволоки и силе тока.
Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, рассчитывается по формуле
(16)
Где
- скорость подачи проволоки, м/час
dПР - диаметр проволоки, мм;
с - плотность металла электродной проволоки, г/см3(для стали с =7,8 г/см3).
=
Коэффициент расплавления проволоки сплошного сечения при сварке под флюсом определяется по формулам:
для переменного тока
(17)
для постоянного тока прямой полярности
(18)
для постоянного тока обратной полярности бР= 10 ч 12 г/А·ч
Скорость сварки, м/ч, рассчитывается по формуле
(19)
где
- скорость сварки м/час
бН - коэффициент наплавки, г/А ч;
бН = бР·(1-Ш),
Ш - коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание, принимается равным 0,02 ч 0,03.
/ч
При наплавке под флюсом FB - площадь поперечного сечения одного валика, см2, укладываемого за один проход можно принять равной 0,3 ч 0,6 см2.
Масса наплавленного металла, г, определяется по формуле
(20)
где VН - объем наплавленного металла, см3.
Объем наплавленного металла, см3, определяется из выражения
(21)
где Fн - площадь наплавленной поверхности, см2; h -длина шва, см.
Рисунок 12 Схема сборки и форма сварного шва С8 АФм
ГОСТ 8713-79 С8 АФм
Длина шва
С8 АФм составляет 34000 мм
Объём наплавленного металла
С8 АФм составляет 2907000 мм3
масса наплавленного металла
С8АФм составляет 22819 г
Расход сварочной проволоки, г, определяется по формуле
(22)
где GH - масса наплавленного металла, г; Ш - коэффициент потерь.
Расход сварочной проволоки, г,
С8 АФм составляет25101г
Расход флюса, г/пог.м, определяется по формуле
(23)
Расход флюса составляет 1590гр на 1 метр
полный расход флюса составит 54 кг
Расчет режимов сварки (наплавки) в среде защитных газов проволокой сплошного сечения
В основу выбора диаметра электродной проволоки при сварке и наплавке в среде защитных газов положены те же принципы, что и при выборе диаметра электрода при ручной дуговой сварке:
Таблица 12 Зависимость диаметра проволоки от толщины (катета) свариваемого материала
Толщина листа, мм |
1- 2 |
3-6 |
6-24 и более |
|
Диаметр электродной проволоки dЭ, мм |
0,8-1,0 |
1,2-1,6 |
2,0 |
Таким образом для толщины листа 3 мм назначаю проволоку диаметром 1,2 мм., а для толщины листа 4 и 6 мм., назначаю проволоку диаметром 1,4 мм.
Расчет сварочного тока, А, при сварке проволокой сплошного сечения производится по формуле
(24)
Где Iсв- сила сварочного тока, А;
а - плотность тока в электродной проволоке, А/мм2 (при сварке в СО2 а=110 ч 130 А/мм2 ;
dЭ - диаметр электродной проволоки, мм.
==146 А/мм2
==177 А/мм2
Механизированные способы сварки позволяют применять значительно большие плотности тока по сравнению с ручной сваркой. Это объясняется меньшей длиной вылета электрода.
Напряжение дуги и расход углекислого газа выбираются в зависимости от силы сварочного тока по таблице.
Таблица 13 Зависимость напряжения и расхода углекислого газа от силы сварочного тока |
||||||||
Сила сварочного тока, А |
50ч60 |
90ч100 |
150 ч160 |
220 ч240 |
280ч 300 |
360ч 380 |
430 ч450 |
|
Напряжение дуги, В |
17-28 |
19-20 |
21-22 |
25-27 |
28-30 |
30-32 |
32-34 |
|
Расход СО2, л/мин |
8-10 |
8-10 |
9-10 |
15-16 |
15-16 |
18-20 |
18-20 |
При сварочном токе 140 ч 200 А длина дуги должна быть в пределах 1,5 ч 3,0 мм. Вылет электродной проволоки составляет 8 ч 15 мм (уменьшается с повышением сварочного тока).
Расход защитного газа составляет, при силе тока 150 А, 10 литров в час, а при силе сварочного тока 180А расход газа составляет 13 литров в час.
Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, рассчитывается по формуле
(25)
где бР - коэффициент расплавления проволоки, г/А· ч ;
с - плотность металла электродной проволоки, г/см3 (для стали с =7,8 г/см3).
dЭ - диаметр электродной проволоки, мм.
Iсв- сила сварочного тока, А
=
=
Значение бР рассчитывается по формуле
(26)
Где бР - коэффициент расплавления проволоки, г/А· ч ;
Iсв- сила сварочного тока, А
dЭ - диаметр электродной проволоки, мм.
Скорость сварки (наплавки), м/ч, рассчитывается по формуле
Где
Vсв - скорость сварки, м/ч;
Iсв- сила сварочного тока, А
F СB - площадь поперечного сечения одного валика, см2 . При однопроходной сварке площадь сечения одного валика равна площади сечения шва . При многопроходной площадь сечения коренного валика принимается равной 0,3-0,5 см2 , остальных проходов
с - плотность металла электродной проволоки, г/см3 (для стали с =7,8 г/см3).
бН - коэффициент наплавки, г/А ч;
Коэффициент наплавки бн определяется по формуле
бН = бР·(1-Ш), (27)
бН =13*(1-0,1)=11,7 г/А· ч
где бН - коэффициент наплавки, г/А ч;
бР - коэффициент расплавления проволоки, г/А· ч
Ш - коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание. Назначаю Ш = 0,1- 0.15; .
Масса наплавленного металла, г, сварке рассчитывается по следующим формулам:
; (28)
Где Gн- масса наплавленного металла, г;
F СB - площадь поперечного сечения одного валика, см2
L - длина сварного соединения, см;
с - плотность металла электродной проволоки, г/см3 (для стали с =7,8 г/см3
Расход электродной проволоки, г, рассчитывается по формуле
(29
где Gпр - масса электродной проволоки, г;
GH - масса наплавленного металла, г;
Ш - коэффициент потерь, (Ш = 0,1 - 0,15).
Площадь шва составит
Рисунок 13 Схема сборки и форма сварного шва Т1 ?6
ГОСТ 14771-76 Т1?6
(30)
ГОСТ 14771-76 Т1?3
ГОСТ 14771-76 Н1?4
Рисунок 14 Схема сборки и форма сварного шва Т3 ?6
ГОСТ 14771-76 Т3?6
ГОСТ 14771-76 Т3?4
Рисунок 15 Схема сборки и форма сварного шва У5 ?4
ГОСТ 14771-76 У5?4
Суммарная протяжённость сварных соединений
Т1 ?6 составляет 16177,28 мм Т1 ?3 составляет 2436,64 мм
Н1 ?4 составляет 477,28 мм Т3 ?6 составляет 1774 мм
Т3 ?4 составляет 55923,4 мм У5 ?4 составляет 1595,12 мм
Скорость сварки (наплавки), м/ч,
Т1 ?6 составляет 11 Т1 ?3 составляет 29,4 Н1 ?4 составляет 22
Т3 ?6 составляет 5,5 Т3 ?4 составляет 11 У5 ?4 составляет 3,1
Масса наплавленного металла, г,
Т1 ?6 составляет 3066 Т1 ?3 составляет 145 Н1 ?4 составляет 45
Т3 ?6 составляет 672 Т3 ?4 составляет 10643 У5 ?4 составляет 220
Расход электродной проволоки, г,
Т1 ?6 составляет 3372 Т1 ?3 составляет 159 Н1 ?4 составляет 49
Т3 ?6 составляет 739 Т3 ?4 составляет 11707 У5 ?4 составляет 242
Масса наплавленного металла в среде защитных газов составит 14791 гр ли 14,8 кг
Расход проволоки в среде защитных газов составит 16268 гр или 16,3 кг
Масса проволоки расходуемой при сварке под слоем флюса составляет 25101 гр или 25,1 кг
Расход флюса 54 кг.
9. Мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций
Сварка вызывает в изделиях появление напряжений, существующих без приложения внешних сил. Напряжения возникают по ряду причин, прежде всего из-за неравномерного распределения температуры при сварке, что затрудняет расширение и сжатие металла при его нагреве и остывании, так как нагретый участок со всех сторон окружен холодным металлом, размеры которого не изменяются. Вследствие структурных превращений участков металла околошовой зоны, нагретых в процессе сварки выше критических точек, в свариваемых конструкциях возникают структурные напряжения. В отличие от напряжений, действующих на конструкцию во время ее эксплуатации и вызываемых внешними силами, эти напряжения называют внутренними (собственными) и остаточными сварочными напряжениями. Бели значения сварочных напряжений достигнут предела текучести металла, они вызовут изменение размеров и формы, т. е. деформацию изделия. Деформации могут быть временными и остаточными. Если остаточные деформации достигнут заметной величины, они могут привести к неисправимому браку. Остаточные напряжения могут вызвать не только деформацию сварного изделия, но и его разрушение. Особенно сильно проявляется действие этих напряжений в условиях, способствующих хрупкому разрушению сварного соединения, которое происходит в результате неблагоприятного сочетания концентрации напряжений, температуры и остаточных напряжений.
Для борьбы с остаточными деформациями и напряжениями следует соблюдать следующие правила:
1.При сборке конструкций применять по возможности сборочные приспособления (стяжные планки, клинья и т.п.), обеспечивающие свободное перемещение свариваемых конструкций от усадки швов. Прихватки можно применять только для стыков деталей из тонкого металла (3--5 мм) и в нахлесточных соединениях. Следует строго соблюдать размеры притуплений, зазоров и соосность элементов.
2.Выполнять необходимую последовательность сварки швов, применять разбивку на участки по 100 - 150 мм и обратно- ступенчатый метод сварки длинных и средних швов в различных исполнениях (от центра к краям или в одном направлении).
3.Не допускать превышения величины тепловложения в шов (увеличения сила сварочного тока по сравнению с рекомендуемой для электродов применяемого типа и диаметра).
4.Использовать жесткое закрепление деталей перед сваркой для уменьшения их деформаций с помощью прихваток или приспособлений.
6.Использовать предварительный обратный выгиб листовых деталей (стенок и полок балок, листов корпуса резервуаров и др.) для предупреждения угловой деформации.
7.При сварке листовых резервуарных конструкций (днищ и корпусов)сперва сваривать стыки между листами, а потом стыки между полосами или поясами, при обратном порядке не исключены появление трещин в местах пересечений швов, а также увеличение коробления конструкций.
Короткие швы сваривают от начала к концу шва в одном направлении. Швы средней длины следует сваривать участками, длина которых в зависимости от толщины свариваемого материала подбирается от 100 до 350 мм с таким расчетом, чтобы каждый участок мог быть сварен целым числом электродов (двумя, тремя и т. д.).Сварку таких участков можно начинать в центре шва и вести по двум противоположным направлениям или каждый участок сваривать в одном направлении обратноступенчатым методом.
Длинные швы разбивают также на участки длиной 100--350 мм и сваривают одним из видов обратноступенчатого метода. Обратноступенчатый метод сварки применяют с целью уменьшения в сварных изделиях деформаций и напряжений (см. рисунок 8).
Кольцевые швы длиной более 200 мм также свариваются обратноступенчатым методом.
При выполнении соединения с двух сторон начинать сварку следует со стороны, противоположной поставленным электроприхваткам.
Рисунок 16 Обратноступенчатый метод сварки.
Прихватка и сварка кромок обечайки стенки «Бака емкостью 50 м3» и сварка её с днищем происходит на сборочном стенде, представляющем собой раму с роликами, к части которых подведено механическое усилие и которые являются ведущими. Такой стенд называется кантователем и позволяет неограниченно проворачивать конструкцию вокруг своей оси, делая доступной любую точку сварного шва. После выполнения прихваток и их зачистки кольцевой шов стыка обечайки и днища разбивается на 4 части и каждая часть сваривается обратноступенчатым методом в порядке I-II; III-IV и так далее до полной заварки стыка (см. рисунок 7).
Рисунок 17 Сварка кольцевых стыков обратноступенчатым методом.
Конструкция бака, руководствуясь небольшой исходной толщиной материала и необходимостью минимизировать тепловложения и сохранить качество сварных соединений на должном уровне, выполнена однослойными однопроходными нормальными швами в нижнем положении, а по требованиям герметичности все швы выполнены сплошными.
Список литературы
ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия.
ГОСТ 19903-74, Прокат листовой горячекатаный.
ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 или ОСТ 5.9224-75 Электроды покрытые металлические для дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация, размеры и общие технические требования.
ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные.
ГОСТ 11534-75 Сварка, пайка и термическая резка металлов.
ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования безопасности.
ГОСТ 12.0.004-90 Организация обучения безопасности труда. Общее положение.
ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.
ГОСТ Р 12.2.011 и ГОСТ 12.3.033-84 Система стандартов безопасности труда. Строительные машины. Общие требования безопасности при эксплуатации.
ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.
ГОСТ 28507-90 Обувь специальная кожаная для защиты от механических воздействий. Общие технические условия.
ГОСТ 5007-87 Изделия трикотажные перчаточные. Общие технические условия
ГОСТ 27575-87 Костюмы мужские для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий. Технические условия.
СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Санитарные нормы
В.Ф. Лукьянов, В.Я. Харченко, Ю.Г. Людмирский, "Изготовление сварных конструкций в заводских условиях", Растов-на-Дону "Феникс" 2009.
В.В. Овчинников "Контроль качества сварных соединений", Москва, Издательский центр "Академия" 2009.
Б.Г. Маслов и А.П. Выборнов "Производство сварных конструкций",Москва, издательский центр "Академия" 2010.
С. И. Думов "Технология электрической сварки плавлением", Ленинград "Машиностроение" Ленинградское отделение 1987.
Грибов, Грузинов - «Экономика предприятия. Учебник - практикум»,2004 г.
Редакция профессора Гуреева - «Экономика машиностроения» - 2010 г.
Редакция профессора Кожевникова - «Экономика и управление в машиностроении» - 2004 г.
Горфинкечь, Купряков - «Экономика предприятия» - 1999 г.
Думов С.И. - «Оборудование и технология дуговой сварки» - 1965 г.
Яковлев В.И. - «Расчет показателей сравнительной экономической эффективности изготовления изделия (выполнения работ) по вариантам» - 2002г.
Шебенко Л.П. - «Экономика, организация и планирование сварочного производства» - 1979 г.
Чернышев Г.Г. - «Технология электрической сварки плавлением» - 2006г
Николаев Г.А. «Сварные конструкции» - 1983г
Красовский А.И. - «Основы проектирования сварочных цехов» - 1980г
Гитлевич А.Д. - «Механизация и автоматизация сварочного производства» 1979г
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация и обозначение покрытых электродов для ручной дуговой сварки. Устройство сварочного трансформатора и выпрямителя. Выбор режима сварки. Техника ручной дуговой сварки. Порядок проведения работы. Процесс зажигания и строение электрической дуги.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 22.12.2009Описание физической сущности ручной дуговой сварки покрытым электродом. Физическая сущность процесса сварки. Основные и вспомогательные материалы, вредные факторы. Влияние химических элементов на свариваемость. Расчет параметров режима процесса сварки.
курсовая работа [530,4 K], добавлен 05.12.2011Выбор и обоснование способов сварки и сварочных материалов, рода тока и полярности. Характеристика основного металла. Описание механизированного сборочно-сварочного приспособления. Расчет режимов для ручной дуговой и механизированной сварки в среде СО2.
курсовая работа [221,6 K], добавлен 20.01.2014Проектирование операций заготовительного производства. Технология сборки и сварки, функциональные требования к применяемому оборудованию. Мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций. Контроль и нормирование качества сварных соединений.
дипломная работа [1005,4 K], добавлен 01.06.2015История возникновения сварки, ее классификация и виды. Характеристика высокопроизводительных видов ручной дуговой сварки. Назначение и описание конструкции трубопровода. Особенности организации контроля качества и безопасности при сварочных работах.
дипломная работа [30,6 K], добавлен 24.07.2010Разработка технических требований на изготовление сварной металлоконструкции "Бак с фланцами". Анализ технологичности сварной металлоконструкции. Расчет свариваемости основного материала. Мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 20.04.2017Изготовление сварных конструкций. Проектирование технологии и организации сборочно-сварочных работ. Основной материал для изготовления корпуса, оценка его свариваемости. Выбор способа сварки и сварочных материалов. Определение параметров режима сварки.
курсовая работа [447,5 K], добавлен 26.01.2013Характеристика материала для изготовления металлической скамейки. Подготовка металла к сборке и сварке. Технологический процесс изготовления. Оборудование сварочного поста ручной дуговой сварки. Расчет штучного времени на изготовление металлоконструкции.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 28.01.2015Методика расчета ручной дуговой сварки при стыковом соединении стали 3ВС3пс. Определение химического состава и свойств данного металла, времени горения дуги и скорости сварки. Выбор светофильтра для сварочного тока и соответствующего трансформатора.
реферат [27,1 K], добавлен 04.06.2009Выбор материалов для выполнения сварочных работ и режима сварки. Технологическая карта на выполнение сборки концевых стыков труб диаметром 150 мм, изготовленных из стали марки 12Г2СБ при помощи ручной дуговой сварки. Контроль качества сварочных работ.
курсовая работа [573,5 K], добавлен 14.11.2014Знакомство с особенностями разработки технологических процессов сварки рамы для листопрокатного производства ручной электродуговой сваркой из стали 20ХМ. Характеристика материалов, предназначенных для ручной дуговой сварки. Анализ свойств электродов.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 27.01.2016Сущность процесса дуговой сварки в среде защитных газов. Описание сварной конструкции. Обоснование выбора материала, типа производства и оборудования. Расчет режимов сварки. Техника безопасности, противопожарные мероприятия и охрана окружающей среды.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.02.2012Анализ существующей технологии. Обоснование выбора основного металла. Выбор и обоснование технологических процессов. Последовательность сборочно-сварочных операций. Расчет и выбор режимов сварки. Фрезерование ствола колонны. Методы контроля качества.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 11.04.2015Основные разновидности электродуговой, ручной дуговой сварки и сварки неплавящимся электродом. Использование траверс при подъеме грузов. Описание материалов сварной конструкции. Сведения о металлических (присадочных) материалах. Этапы сварочных работ.
курсовая работа [48,3 K], добавлен 26.02.2011Определение свариваемости применяемых материалов, подбор присадочных материалов и оборудования. Узел приварки верхнего днища и верхней обечайки. Расчет режима ручной дуговой сварки. Карта технологического процесса сварки узла А Ar-С17 по ГОСТ 14771-76.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 20.02.2013Характеристика сварочно-монтажных работ, их применение для соединения труб в непрерывную нитку магистрального трубопровода. Сущность метода ручной дуговой сварки. Дефекты сварных соединений. Выбор материалов и режима сварки, контроль их качества.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 31.01.2016Характеристика металла для конструкции балки, оценка его свариваемости. Характеристика дуговой сварки: ручной и автоматической, в среде защитных газов. Технологический процесс сборки-сварки. Расчёт ее режимов. Выбор сварочных материалов и оборудования.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 19.01.2015Техника ручной дуговой сварки. Подготовка металла под сварку: очищение и выправление. Обработка кромок перед сваркой. Выбор режима сварки. Влияние элементов режима сварки на размеры и форму шва. Зависимость плотности тока в электроде от его диаметра.
реферат [2,0 M], добавлен 03.02.2009Краткое сведение о металле и свариваемости стали марки 09Г2С. Оборудование сварочного поста для ручной дуговой сварки колонны. Основные достоинства металлоконструкций. Технология ручной дуговой сварки. Дефекты сварных швов. Контроль качества соединения.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 08.12.2014Основные понятия и способы сварки трубопроводов. Выбор стали для газопровода. Подготовка кромок труб под сварку. Выбор сварочного материала. Требования к сборке труб. Квалификационные испытания сварщиков. Технология и техника ручной дуговой сварки.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 25.01.2015