Сварочное производство

 

  

 

Содержание

Введение           

1. Описание и назначение конструкции, условия её работы, ТУ на изготовление изделия, 
   требования к сварным соединениям       
2. Материал изделия.         
3. Свариваемость основного металла изделия      
4. Оценка технологичности конструкции       
5. Описание и анализ существующего технологического процесса,

его недостатки          

6. Заготовительные операции        
7. Обоснование выбора вида сварки       
8. Выбор сварочных материалов        
9. Выбор режима сварки         
10. Выбор источников сварочного тока       
11. Сварочные автоматы и полуавтоматы, сварочные установки,

роботы  и вспомогательное сварочное  оборудование     

12. Механизация процесса производства       
13. Сборочные и сборочно-сварочные приспособления     
14. Технологический процесс сборки и сварки      
15. Сварочные напряжения и деформации и меры борьбы с ними   
16. Выбор и обоснование методов контроля качества сварной конструкции и исправления 
    дефектов           
17. Маршрутная технология изготовления изделия     
18. Экология, безопасность жизнедеятельности      
19. Расчет норм штучного времени и трудоемкости изготовления изделия  
20. Определение основных элементов сварочного производства   
21. Планировка участка         
22. Выводы           
23. Список литературы         

Приложение:

Спецификации – 1 Чертежи - 1

Общий вид сварного изделия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Сварочное производство, являются одной из важнейших отраслей машиностроение Сваркой соединяются различные  материалы, детали сложной формы  и различных толщи ь Сварные  соединения работают в различных  климатических условиях. В связи с этим часто встает проблема осуществления комплексной механизации и автоматизации технологических г вспомогательных процессов изготовления сварных конструкций. Таким образом, разработка технологического процесса производства, включая выбор рациональных способов изготовление контроля, транспортировки сборочных единиц и готовых конструкций приобретает важное значение при современном развитии производства.

Фильтры грубой очистки используются для очистки воды от взвешенных частиц гряз и других примесей в системах водяного отопления с температурой теплоносителя до 423 °1 (150 °С) и рабочим  давлением до 1,6 МПа (16 кгс/см²). Устанавливается в элеваторных узла> тепловых вводах зданий различного назначения и котельных.

Строительство является приоритетной государственной программой, так  как даёт дополнительные рабочие места в смежных отраслях.

В данном проекте рассмотрен процесс сборки и сварки корпуса  фильтра. Проектируете технологический  комплекс оборудования, на котором  собирается и сваривается корпус фильтр? Автоматизация процесса изготовления дает возможность уменьшить время сварки изделия, повысить качество, производительность и культуру труда, не повышая при этом себестоимости изделия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Описание и назначение конструкции, условия ее работы, ТУ на изготовление изделия, требования к сварным соединениям

Корпус фильтра (далее  корпус) состоит из трубы с двумя отверстиями по бокам, в которые ввариваются две трубы, фланца сваренного верху и дна со сливным штуцером снизу. При помощи сливного штуцера из фильтра удаляется грязь.

Корпус фильтра имеет  габаритные размеры 520x0455x566 мм и массу 160 кг.

Эскиз изделия представлен  на рисунке 1.

 

1. - дно, I шт.;
2. - патрубок, 2 шт.;
3. - труба, 1 шт.;

4-штуцер, 1 шт.;

5. - Фланец 1-300-16 ст. 25 ГОСТ 12821-80, \ шт.

Корпус эксплуатируется  с использованием как питьевой, так и технической воды. Температура окружающей среды от +5 °С до +50 °С и температурой воды от +5 °С до +150. Влажности окружающего воздуха колеблется от 0 до 100 %. В ходе эксплуатации сварная конструкция подвергается воздействию статических, динамических и вибрационных нагрузок, а также работает коррозионной среде.

В качестве материала изделия  используется сталь 20 по ГОСТ 1050-88.

Технические условия на изготовление

1. Детали корпуса должны быть изготовлены из материалов:

а) плоские детали - из листового проката толщиной 8 мм по ГОСТ 19903-74 из стали 2 по ГОСТ 1050-88;

 

 

 

 

 

 

б) патрубки - трубы стальные бесшовные горячедеформированные наружным диаметром 325,159 и 38 мм по ГОСТ 8732-20 из стали 20 по ГОСТ 1050-88;

в) фланец используется готовый - фланец 1-300-16 ст. 25 ГОСТ 12821-80

2. Прихватка и сварка всех швов должна производиться механизированной дуговой сваркой плавящимся электродом в смеси защитного газа по ГОСТ 14771-76.
3. Подготовку кромок под сварку производить в соответствии с требованиями технолгии;
4. Сборку под сварку осуществлять в соответствии с требованиями технологии;
5. При сборке допускается подгонка, если собираемые детали находятся в пределах д< пусков, установленных чертежом.

Требования к сварным  соединениям

Форма и размеры швов должны соответствовать  требованиям стандартов на швы сварных соединений или чертежа для нестандартного сварного соединения.

В сварных соединениях  не допускаются следующие наружные дефекты:

трещины всех видов и направлений;

свищи и пористость наружной поверхности шва;

подрезы;

наплывы, прожоги и незапдавленные кратеры;

смещение и совместный увод кромок свариваемых элементов свыше норм, предусмотренных ГОСТом на сварку.

несоответствие форм и  размеров требованиям стандартов, технических  условий и чертежей;

чешуйчатость поверхности;

В сварных соединениях не допускаются  следующие внутренние дефекты: трещины  всех видов и направлений, в том  числе микротрещины, выявленные при микроисследовании; свищи;

непровары (несплавления), расположенные  в сечении сварного соединения. 

2. Материал изделия

Таблица I Химический состав стали 20 по ГОСТ 1050-88

Марка	г	Мп		Другие элементы, не более
стали	V*			Сг	Ni	Си	Р	S
Сталь 20	0,17- 0,24	0,35-0,65	0,17-0,37	0,25	0,25	0,25	0,035	0,040

Её механические свойства представлены в таблице 2, а теплофизические - в  таблице 3.

Основным материалом конструкции  является сталь 20, химический состав которой  perламентируется ГОСТ 1050-88 «Прокат сортовой калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условиях Химический состав стали представлен в таблице 1.

 

Таблица 2 Механические свойства стали 20 по ГОСТ 1050-88

Параметр	Значение
Временное сопротивление ав, МПа (кгс/см2)	410(42)
Предел текучести ат, МПа	245 (25)
Относительное удлинение 65, %	25
Относительное сужение у, %	55

 

Таблица 3 Теплофизические свойства стали 20 по ГОСТ 1050-88

Параметр	Значение
Плотность у, кг/м3	7810
Теплоёмкость су, Дж/см1-°С	4,9-5-5,2
Коэффициент теплопроводности X, Вт/м-°С	50,6
Коэффициент температуропроводности а, см2/с	0,075*0,09
Температура плавления Тпл, °С	1500
Коэффициент линейного расширения а-102,1/°С	12-5-14

Маркировка и упаковка проката  по ГОСТ 7566.

 

 

 

 

4Свариваемость основного металла изделия

 

Свариваемостью понимается способность металла образовывать прочные сварные соединения без существенного ухудшения его технологических свойств в самом соединении и прилегающей к нему околошовной зоне.

 

 

Существует ряд критериев  оценки свариваемости, выбор которых зависит от свойств металла, от конструкции и условий работы сварного соединения. Рассмотрим следующие (обязательные) критерии оценки свариваемости:

1. стойкость сварного соединения против образования горячих трещин;
2. стойкость сварного соединения против образования холодных трещин;
3. степень равноценности механических свойств сварного соединения основному металлу.

Существуют расчётные  методы оценки склонности к образованию  трещин и закалочных структур, основанные на учёте химического состава стали.

Склонность основного  металла к образованию трещин можно оценить по эквивалент углерода. Эквивалентный углерод на горячие  трещины определяется следующим  образом [10]:

_пГ » „ _ Р Si-0,4 Ni Си

Co=C + 2-S + —+ — +— + — (1)

. 3 7 8 10

Склонность к образованию  холодных трещин

, Mn _t Cr + Mo + V , Ni + Cu _:ftm

— L+   4"  +  (2)

³ 6 5 15

Подставив в данные формулы  процентное содержание всех компонентов  для стали 20 п максимальному значению, получаем:

^э 3 7 8 10

2. 5 15

 

 

В результате расчета получено, что основной металл конструкции  сталь 20 не склона образованию как  горячих трещин (С| = 0,343 <0,35), так  и холодных трещин (С* = 0,381 <0,4).

Важное требование, предъявляемое  к процессу сварки - обеспечение  равнопрочности сварного соединения с основным металлом. При сварке низкоуглеродистой стали металл шв незначительно отличается по составу от основного металла. Это отличие в основном сводится снижению содержания в металле шва углерода, вследствие применения низкоуглеродистых сварочных проволок. Снижение прочности металла шва, вызванное уменьшением соединения нем углерода, при дуговых способах сварки полностью компенсируется за счет легирования металла через проволоку, покрытие или флюс марганцем и кремнием. Обеспечение равнопрочности металла шва при дуговой сварке малоуглеродистой стали добиваются применением обычных сварочных материалов без использования специальных технологий.

В связи с вышеизложенным можно сделать вывод, что основной металл изделия обладает хорошей свариваемостью.

 

 

 

5 Оценка технологичности конструкции

Анализ технологичности  конструкции проводится в соответствии с ГОСТ 18831-83 : ГОСТ 14202-83.

Под технологичностью конструкции  понимают возможность изготовления сварной конструкции с минимальными затратами времени и материалов. Оптимальными являются таки конструктивные формы, которые отвечают служебному назначению изделия, обеспечивают надёжную работу в пределах заданного ресурса, позволяют изготавливать изделие при минимальных затратах материалов, труда и времени. Эти признаки определяют понятие технологичности конструкции.

Основными критериями качественной оценки технологичности конструкции  являются:

• свариваемость материала; материал используемый для элементов сварной конструкци
• сталь 20 по ГОСТ 1050-88. Эта сталь обладает хорошей свариваемостью. При сварке метал шва отличается от основного металла незначительно. Швы обладают хорошей стойкостью прс тив образования кристаллизационных трещин. Оценка свариваемости материала представлена разделе.
• по длине сварных швов и правильности геометрических форм. Сварные швы корпус кольцевые. Длина швов до 10ОО мм. При сварке большинство швов выполняются в нижнем положении. Разметка не требуется, т. к. сборка и сварка ведется в сборочно-сварочном приспособлении, обеспечивающим необходимое взаимное расположение деталей и узлов в пределах допусков;
• доступность сварных соединений; Доступ к большинству сварных швов для их исполнения свободен и ничем не затруднен, имеется возможность применения механизированны способов сварки.

На основании вышеизложенного  можно заключить, что конструкция корпуса технологична, при её изготовлении возможно использование прогрессивные методы сварки, которые имеют высокую производительность труда, дают возможность использования высокопроизводительной оснастки, что позволяет значительно снизить трудоёмкость и себестоимость изготовления конструкции, повысить культуру производства и обеспечить заданный цикл и качеств изготовления изделия.

 

 

 

6. Описание и анализ существующего технологического процесса, его недостатки

В существующем технологическом  процессе изготовления корпуса используется ручно-дуговая сварка штучными электродами. Для сборки используются простейшие приспособлена ловители и центраторы. Сварка кольцевых швов производится в неповоротном положении.