Курсовая работа по дисциплине "Сварочные процессы"

Курсовая работа связана с определением технологического процесса сборки и сварки определенной судовой конструкции корпуса. В данной работе в виде части корпуса судна представлена бортовая секция. Так же необходимо произвести расчет стоимости работ, энергозатратности и экономичности данного вида сварки. ...

1. Введение……………………………………………………………………………………………….…….3
2. Укрупненный технологический процесс на сборку секции……………….………4
3. Оборудование для сварки и сварочные материалы…………………………...……5
4. Расчет параметров режимов сварки…………………………………………………….……6
5. Технологическая карта на сборку и сварку корпусной конструкции….…...10
6. Технолого-нормировочная карта на сварку секции………………………....……..12
7. Контроль качества шва……………………………………………………………………….….….13
8. Техника безопасности…………………………………………………………………………..……15
9. Список использованной литературы………………………………………………….…..16

Целью данной работы является разработка технологического процесса сборки и сварки заданной корпусной конструкции. В качестве корпусной конструкции задана бортовая секция. Бортовая секция состоит из 13 деталей и имеет продольную систему набора. Продольные балки состоят из ребер жесткости, стенки и полки рамного шпангоута.
Так как секция плоская, то она будет собираться и свариваться на сборочно-сварочном стенде, на наружной обшивке. Этот способ сварки несколько снизит стоимость изготовления, но при этом должна быть повышена точность сборки и качество сварки. Процесс изготовления сварных узлов набора сводится к сопряжению балки набора с полотнищем или полки со стенкой (тавровые балки) с последующей сваркой одним из следующих способов: ручная дуговая сварка, полуавтоматическая в СО2, автомат ическая под флюсом или в СО2.

Привариваем набор к продольным балкам и к наружной обшивке с помощью полуавтоматической сварки в среде СО2;8. Делаем разметку книц;9. Устанавливаем кницы;10. Привариваем полуавтоматом;11. Размечаем и устанавливаем полки и стенки рамного шпангоута;12. Сдаем секцию на конструктивность и качество;13. Производим грунтовку и окраску секции;Оборудование для сварки и сварочные материалыВид сваркиОборудованиеСварочные материалы1. Автоматическая сварка под слоем флюсаСварочный аппарат «Бриг», источник питания ВС-1000, номинальный сварочный ток – 1000 АСварочная проволока СВ 08 А, флюс марки АН-348 А, диаметр электродной проволоки 5 мм2. Полуавтоматическая сварка в среде СО2Сварочный аппарат А-547р, источник питания ВС-300, номинальный сварочный ток – 300 АСварочная проволока СВ 08 ГС, сварочный углекислый газ первого сорта3. Ручная дуговая сваркаСварочный аппарат для РДС, источник питания ТД-300, номинальный сварочный ток-300 АЭлектроды марки УОНИ 13/45с диаметром 4 ммРасчет параметров режимов сварки1. Сварка полуавтоматическая в среде СО2 ребер жесткости.Iсв = JFэ Где: Iсв – сварочный ток, А;J - плотность тока, А/мм2; Fэ - площадь сечения стержня электрода, мм2, J= (10 – 18 А/мм2).Iсв = 18*10=200 Аdпр =1.8 мм. Vcв = А /IсвГде:Vсв – скорость сварки, м/ч;Iсв - сварочный ток, где значения коэффициента А выбирают в зависимости от диаметра электродной проволоки:А=25*1000=25000Vсв = 25000 /200=3.5 см/сUд = 28 В.2. Сварка полуавтоматическая в среде СО2 рамного шпангоута.Iсв = JFэ где J - плотность тока, А/мм2 ;Fэ - площадь сечения стержня электрода, мм2; J= (10 – 18 А/мм2).Iсв = 18*10=200 Adпр =1.8 мм. Vcв = А /IсвГде:Vсв – скорость сварки, м/ч;Iсв - сварочный ток, где значения коэффициента А выбирают в зависимости от диаметра электродной проволоки:А=25*1000=25000Vсв = 25000 /200=3.5 см/cUд = 28 В.3. Сварка автоматическая под слоем флюса автоматом «Бриг» наружной обшивки секции Силу тока и скорость сварки определяем расчетным путем.Iсв = ε Нгде Icв - сила сварочного тока, А;Н – глубина проплавления, мм;ε - эмпирический коэффициент полярности диаметра. Н = δ.ε= 70Iсв = 70*14 = 980 А.Диаметр электродной проволоки: dэ = 1, 13 QUOTE ,мм; Где:i – допустимая плотность тока, А/мм2.В нашем случае принимается i=45 А/мм2. dэ = 1, 13 QUOTE = 5 мм. Скорость сварки определяем по выражению: Vсв = А /IсвГде:Vсв – скорость сварки, м/ч; I - сварочный ток, где значения коэффициента А выбираем в зависимости от диаметра электродной проволоки:А=25*1000=25000Vсв = 25000 /980=0.7 см/cНапряжение на дуге Uд определяют по выражению:Uд=42 В.Для расчёта мгновенной скорости охлаждения металла в околошовной зоне, находим величину погонной энергии сварки для одного стыкового соединения настила второго дна, которая рассчитывается по выражению: qп = IсвUдηи Где: ηи= 0,76 – 0,81 - эффективный КПД нагрева металла дугой при применении автоматов с обратным формированием шва на охлаждаемых подкладках (ползунах), мм. В нашем случае ηи= 0,81 Vсв - скорость сварки, см/сек. qп= 980· 42 ·0,81 = 33300 вт.Рассчитываем мгновенную скорость охлаждения металла, 0С/сек, в околошовной зоне при температуре наименьшей устойчивости аустенита, используя формулу Н.Н.Рыкалина. ω0 = -2λсγГде:λ–теплопроводность, Вт/см 0С ;С · γ- объёмная теплоёмкость, Дж/см3 0С ;Т0 – начальная температура изделия (конструкции), 0С ;Т - температура наименьшей устойчивости аустенита, 0С;Для большинства малоуглеродистых и низколегированных судостроительных сталей в расчётах применять: λ = 0,42 Вт/см 0С;С · γ=5,25 Дж/см30С ;Т = 550 -6000С;δ- толщина листа, см;Vсв – скорость сварки, см/сек.ω0 =2,3 0С/сек.Для стали 09Г2 оптимальный интервал скоростей охлаждения равен 1,0-15,0 0С/сек. Вывод: значения мгновенной скорости охлаждения не выходят за пределы оптимального интервала скоростей охлаждения металла околошовной зоны.