Разработать технический проект по сборке и сварки изделия "конус"

1. Введение. …………………………………………………………………….2
2. Описание конструкции……………………………………………………...3
3. Описание свариваемого материала…………………………………………4
4. Определение свариваемости материала……………………………………4
5. Разработка технологического процесса сварной конструкции…………..6
5.1. Способ изготовления заготовок……………………………………..14
5.2. Способ подготовки кромок под сварку………………………………16
5.3. Выбор способа сварки…………………………………………………16
5.4. Выбор сварочных материалов и оборудования……………………..17
5.5. Расчет режимов сварки……………………………………………….19
5.6. Меры по борьбе со сварными напряжениями и деформациями……19
5.7. Контроль качества свариваемых швов……………………………….20
Список использованных источников…………………………………….......21

Подача и перемещение электродной проволоки, а также процессы зажигания дуги и заварки кратера в конце шва автоматизированы В процессе автоматической сварки под флюсом дуга горит между проволокой и основным металлом. Столб дуги и металлическая ванна жидкого металла со всех сторон плотно закрыты слоем флюса толщиной 30 – 35 мм. Часть флюса расплавляется, в результате чего вокруг дуги образуется газовая полость, а на поверхности расплавленного металла – ванна жидкого шлака. Для сварки под флюсом характерно глубокое проплавление основного металла. Действие мощной дуги и весьма быстрое движение электрода вдоль заготовки обусловливают оттеснение расплавленного металла в сторону, противоположную направлению сварки. По мере поступательного движения электрода происходит затвердевание металлической и шлаковой ванн с образованием сварного шва, покрытого твердой шлаковой коркой. Проволоку подают в дугу и перемещают ее вдоль шва с помощью механизмов подачи и перемещения. Ток к электроду поступает через токопровод.
Дуговую сварку под флюсом выполняют сварочными автоматами,
сварочными головками или самоходными тракторами, перемещающимися непосредственно по изделию. Назначение сварочных автоматов – подача электродной проволоки в дугу и поддержание постоянного режима сварки в течение всего процесса. Автоматическую сварку под флюсом применяют в серийном и массовом производствах для выполнения длинных прямолинейных и кольцевых швов в нижнем положении на металле толщиной 2 – 100 мм. Под флюсом сваривают металлы различных классов. Автоматическую сварку широко применяют при изготовлении котлов, резервуаров для хранения жидкостей и газов, корпусов судов, мостовых балок и других изделий. Она является одним из основных звеньев автоматической линий для изготовления сварных автомобильных колес и станов для производства сварных прямошовных и спиральных труб.
5.4. Выбор сварочных материалов и оборудования.
В качестве оборудования для сварки под флюсом выбираем Сварочный трактор ТС - 17 М , ((1), стр.140, табл. 13 ) имеющий свой привод перемещения и четырёхколесную тележку, позволяющую ему передвигаться непосредственно по свариваемому изделию.
Тип источника питания дуги ТДФ – 1001.
Для дуговой сварки под флюсом применяют электродную проволоку и флюс.
Флюс должен хорошо защищать капли электродного металла и жидкий металл .
В качестве проволоки выбираем – проволоку марки Св–20Г2
Флюс – высококремнистый, с небольшим содержанием марганца 40… 42 ٪ SiO2
и не более 15 ٪ MnO.
5.5. Расчет режимов сварки.
В соответствии с техническими данными Сварочного трактора назначаем следующие режимы сварки :
Технические данные такого Сварочного трактора ТС – 17 М .
Сила номинального сварочного тока – 1000 А.
Электродная проволока диаметром - 1,6…5,0 мм.
Скорость подачи, м /ч - 200 м / ч.
Скорость сварки 100 м/ч.
Емкость бункера, дм 3 6.5
Тип источника питания дуги ТДФ – 1001.
5.6. Меры по борьбе со сварными напряжениями и деформациями.
В процессе изготовления сварных конструкций в них возникают сварочные напряжения и деформации. Поэтому для устранения деформаций после сварки и снижения остаточных напряжений конструкции подвергаются дополнительной правке, прокатке, термической и вибрационной обработке. Кроме того, в ряде случаев требуется зачистка сварных швов.
Устранение деформаций после сварки
Широко применяемая для устранения деформаций термическая правка - это концентрированный и быстрый нагрев небольших участков конструкции с целью создания в них пластических деформаций сжатия. Быстро нагретый участок, когда вокруг него металл остаётся сравнительно холодным, стремится расшириться во все стороны и из-за соцротивления расширению со стороны окружающего его холодного металла получает пластические деформации укорочения. В результате площадь прогретого участка после охлаждения уменьшается. Термическую правку примешают в основном для устранения деформаций коробления листовых конструкций и ликвидации изгиба балочных конструкций.Для механической правки в холодном состоянии крупногабаритных сварных узлов применяют гидравлические правильные прессы и специализированные правильные машины. Термомеханическая правка заключается в сочетании местного нагрева с приложением статической нагрузки, изгибающей исправляемый элемент конструкции в нужном направлении. Эта нагрузка может создаваться домкратами, прессами или другими устройствами. Применение дополнительного нагрева способствует снижению усилий, необходимых для устранения деформаций. Такой способ правки обычно применяют для жёстких сварных узлов.
Для исправления сварочных деформаций и пластического деформирования усиления сварных швов с целью улучшения свойств сварных соединений тонкостенных сосудов применяют специализированные станки для прокатки и проковки швов. Прокатка осуществляется роликами, а проковка - высокоскоростным ударным пневматическим устройством. При прокатке и проковке металл осаживается по толщине, в результате чего происходит его раздача в продольном и поперечном направлениях . Это приводит к небольшому устранению поперечной усадки и существенному или полном устранению продольных деформаций укорочения зоны сварки.
В некоторых случаях, особенно если изделие сварено из высокопрочного материала, избавиться от деформаций очень трудно. Единственно эффективным способом борьбы с деформациями может стать отжиг конструкции в зажимном приспособлении (термофиксация). Приспособление изготавливается очень жёстким, а сварная конструкция зажимается таким образом, чтобы за счёт упругого деформирования ликвидировалась остаточная деформация или появилась деформация обратного знака, например обратный выгиб. В результате, когда конструкция вместе с зажимным приспособлением, обладающим большей жёсткостью, чем конструкция, нагревается в печи, упругая деформация переходит в пластическую, и после отпуска проектная форма восстанавливается. Попытки исправить конструкции из высокопрочных материалов вручную или под прессом часто приводят к её разрушению.
Снижение остаточных напряжений
Наибольшее применение в промышленности нашёл способ снижения остаточных напряжений в процессе отпуска (отжига) сварных конструкций без зажимных приспособлений. Кроме снижения напряжений отпуск способствует выравниванию структуры металла в различных зонах сварного соединения и восстановлению пластических свойств. Отпуск целесообразен, когда изготовление сварной конструкции связано с последующей обработкой резанием, повышенными требованиями к точности, стабильности формы и геометрических размеров при эксплуатационных нагружениях, а также в тех случаях, когда необходимо повысить сопротивляемость хрупким разрушениям при низких температурах. Бывают случаи, когда отпуск нецелесообразен. Прежде всего это относится к конструкциям, изготовленным из разнородных материалов, когда в результате отпуска снижения остаточных напряжений не происходит. Неэффективен отпуск и в тех случаях, когда жёсткость частей конструкции сильно отличается.
Различают отпуск высокий, средний и низкий. Для низкоуглеродистых и низколегированных сталей этому соответствуют три диапазона температур: 550-680, 350-500 и 250-300 °С.
Для отжига сварных изделий применяют электрические камерные печи .
Зачистка сварных швов от шлака, грата и окалины, снятие усиления швов, удаление наплывов производятся механизированнно-ручными электрическими и пневматическими машинками, которые подразделяются по назначению на шлифовальные зачистные, фрезерные и рубильные.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Сварка и резка металлов /Под ред. Ю.В.Казакова. – 4-е издание, переработанное и дополненное – М.: Машиностроение, 2004г- 400 с.
2. А. В. Бакиев Технология аппаратостроения , М.: Машиностроение,
1995 г – 450 с.
3. Сварка в машиностроении т. 1 / под редакцией В. А. Винокура.
М.: Машиностроение, 1979 г - 569 с.
4. Теория сварочных процессов / под редакцией В. В. Фролова
М.: Машиностроение, 1980 г.- 600 с.
5. В.М. Никифоров Технология металлов и конструкционные
Материалы/ Ленингр. 1986г – 204 с.
6. Сварка в машиностроении т. 2 / под редакцией В. А. Винокура.
М.: Машиностроение, 1979 г - 569 с.
7. Сварка в машиностроении т. 4 / под редакцией В. А. Винокура.
М.: Машиностроение, 1979 г - 569 с.