Разработка технологического процесса сборки и сварки конструкции

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………...…6

Раздел I. Общая часть……………………………………………………………..8

1.1 Выбор и описание конструктивных особенностей бортовой

секции платформы «MOSS CS – 50» в районе 35-42 шп. Эскиз……………...11

1.2 Выбор характеристика и предъявляемые требования

к основному материалу бортовой секции платформы «MOSS CS-50»………12

1.3 Выборов способов сварки, применяемых  при изготовлении

бортовой секции, их преимущества и недостатки…………………………….14

4. Выбор, характеристика сварочных материалов, обоснование выбора…..17
5. Выбор, характеристика сборочно-сварочной оснастки,

сварочного оборудования, инструмента и приспособлений………………….24

Раздел II. Специальная часть………………………………………………………....39

2.1 Расчет параметров режима применяемых способов сварки…………………….39

2.2 Общие технологические указания на сборку конструкции……………….42

2.3 Общие технологические указания на сварку конструкции……………….46

2.4 Технологический процесс сборки и сварки бортовой секции

платформы «MOSS CS-50»……………………………………………………...49

2.5 Расчет деформаций продольного и поперечного укорочения

при сварке полотна бортовой секции платформы «MOSS CS 50»…………...56

2.6 Сварочные напряжения  и деформации, мероприятия,

обеспечивающие заданную точность конструкции…………………………...58

2.7 Выбор и обоснование  выбора применяемых методов контроля

сварных швов и конструкции в  целом………………………………………….58

Раздел III. Организация производства и технологическая часть……………..62

3.1 Расчет нормируемой трудоёмкости  сборочно-сварочных………………..62

работ при изготовлении бортовой секции платформы «MOSS SC-50».

3.2 Расчет производственного оборудования………………………………….66

3.3  Расчет  производственных рабочих………………………………………...68

Раздел IV. Экономическая часть………………………………………………..70

4.1 Расчет прямых затрат  на производство бортовой секции………………...70

4.2 Расчет косвенных  затрат на производство бортовой  секции……………..75

Раздел V. Мероприятия по технике безопасности и противопожарной технике……………………………………………………………………………79

5.1 Правила техники безопасности при выполнении

сборочно-сварочных работ……………………………………………………...79

5.2 Индивидуальные средства  защиты при сварочных работах……………...82

Литература………………………………………………………………………..84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Развитие сварочного производства на современном этапе.

Изготовление конструкций  различного назначения с помощью сварки получает все большее распространение во всех промышленно развитых странах. Экономичность изготовления сварных конструкций является основополагающим фактором, обеспечивающим их приоритетное применение по сравнению с литыми, коваными и штампованными конструкциями.

Машиностроение является отраслью с высокоразвитым сварочным  производством. Технологический процесс  изготовления сварных конструкций  включает в себя последовательное выполнение заготовительных, сборочных, сварочных, контрольных и других операций. Преобладающими способами сварки являются электродуговая и электрошлаковая.

В условиях широкого применения компьютерных средств проектирования и моделирования технологических  процессов роль конструктора и технолога  существенно возрастает. Вопросы проектирования и изготовления должны не противопоставляться друг другу, а решаться во взаимной связи. При разработке технологических процессов изготовления сварных конструкций следует стремиться к максимальной замене ручного труда путем комплексной механизации и автоматизации как отдельных операций так и процесса в целом.

Технология выполнения сборочно-сварочных операций включает в себя десятки самостоятельных  операций: установку и базирование  заготовок, сборку, сварку, кантовку, транспортировку, зачистку швов и зоны сварки, правку, контроль, маркировку, окраску и т.п.

Разработка технологии предусматривает выбор схем базирования, последовательности сборки, технологической оснастки, элементов приспособлений, вспомогательного инструмента и материалов. При этом решают отдельные задачи:

• Выбор сварочного оборудования;
• Назначение параметров сварочных материалов;
• Назначение параметров режимов сварки;
• Назначение методов контроля в процессе и после окончания сварки.

Исходными данными при  проектировании сварочного технологического процесса являются чертежи сварной конструкции, технические условия на ее изготовление и планируемая программа выпуска. Чертежи и технические условия содержат данные о применяемых материалах, конфигурации заготовок, размерах, типах сварных соединений. В чертежах и технических условиях определены также критерии оценки качества получаемых сварных соединений. Характер требований к качеству сварной конструкции зависит от особенностей условий ее эксплуатации и возможности выхода ее из строя.

С учетом программы выпуска  производят оценку технико-экономической эффективности спроектированного сварочного технологического процесса. Разработка технологии имеет цель обеспечить оптимальные условия выполнения каждой отдельной операции и всего процесса в целом. Особую важность при этом приобретают вопросы аттестации сварочного производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел I. Общая часть.

1. Выбор и описание конструктивных особенностей бортовой секции платформы «MOSS CS – 50» в районе 35-42 шп. Эскиз.

Борт судна – это совокупность элементов набора и обшивки, образующая боковые стенки корпуса судна. Различают левый (бакборт) и правый (штирборт) борта, если смотреть от кормы к носу судна. От высоты борта зависит грузовместимость судна, высотой непроницаемого надводного борта определяется запас плавучести. Высота надводного борта влияет также на остойчивость при больших углах крена и на продольную прочность корпуса. Борта в средней части судна обычно вертикальные, иногда наклонены наружу (борт с развалом), а на ледоколах и некоторых других судах – наклонены внутрь (борт с завалом).

Левый и правый борта  судна соединяются на специальных  концевых балках – штевнях. Борта  судна, по высоте протянувшиеся от крайнего междудонного листа до ВЛ – важные структурные части корпуса судна. Вместе с днищем они обеспечивают его непроницаемость, форму и общую жесткость. Форма поверхности бортов изменяется от плоской, в середине, до сложной криволинейной в оконечностях, образуя необходимые для мореходности плавные обтекаемые обводы судна.

Борта судна разбиваются на перекрытия по длине – поперечными переборками, а по высоте – палубами и платформами. Размеры бортовых перекрытий по длине равны днищевым, а по высоте определяются высотой трюмов и твиндеков.

На судах, борт которых  в условиях эксплуатации будет подвергаться действию больших поперечных нагрузок (например сжатию льдами) применяют обычно поперечную или клетчатую систему набора. Бортовая обшивка поддерживается обыкновенными шпангоутами. Для усиления бортовых перекрытий применяют рамный шпангоут и бортовые стрингера.

Бортовое перекрытие, набранное по продольной системе  набора, применяется на танкерах или  других крупных судах с большим  количеством поперечных переборок. На таких судах длина трюма  меньше его высоты, поэтому выгоднее ставить балки главного направления вдоль судна. Между поперечными переборками устанавливают рамные шпангоуты – не менее двух на отсек нормальной длины. Рамные шпангоуты являются дополнительными опорами для продольных бортовых балок. Могут быть установлены так же и бортовые стрингеры.

Борт специального судна  имеет двойной борт. Конструкции  борта отличаются большим разнообразием, и зависят от типа и назначения судна, способа грузовых операций и  т.д. Минимальная ширина двойного борта  должна обеспечить проведение работ  при постройке, ремонте и обслуживании. Прочность достигается совместной работой наружного и внутреннего бортов.

Корпус платформы MOSS CS-50 цельносварной, имеющий ледовые подкрепления и специальные средства для буксировки и швартовки. Основной корпус и силовые конструкции надстройки выполняются из стали, обладающей высоким сопротивлением разрушениям. Подводная часть корпуса защищена от коррозии электрохимической защитой и лакокрасочным покрытием. Отсек хранения отработанного топлива защищен от внешних воздействий (столкновений, посадки на мель) конструктивной противоударной защитой.

Бортовая секция платформы MOSS CS-50 в районе 35-42 шп. состоит из следующих деталей:

• листов наружной обшивки (поз. 1);
• таврового набора (поз. 2-5);
• ребер жесткости (поз. 6-7);
• книц и брокет с поясками (поз. 8-19).

Эскиз бортовой секции представлен  на рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Эскиз бортовой секции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Выбор характеристика и предъявляемые требования к основному материалу бортовой секции платформы «MOSS CS-50».

Стали нормальной и повышенной прочности  предназначены для постройки  морских судов и других плавучих средств. От качества материала зависит  прочность и надежность конструкции, безопасность, технологические и  экономические показатели судна.

К стали повышенной прочности  относится низколегированная сталь, содержащая недорогие и недефицитные легирующие элементы. Основными легирующими  элементами являются марганец и кремний. Дополнительно сталь легируют в  различных сочетаниях с хромом, ванадием, никелем, медью и другими элементами. Комплексное рациональное легирование при небольших затратах позволяет эффективно повышать прочность стали и повышать порог ее «хладноломкости» (температуру ее перехода из вязкого в хрупкое состояние). При этом сталь сохраняет хорошую свариваемость, обрабатываемость давлением и резанием. Замена углеродистой стали обыкновенного качества низколегированной сталью повышенной прочности обеспечивает существенную экономию металла за счет снижения массы металлоконструкции, а так же повышение надежности их эксплуатации в условиях более низких температур.

Заданная бортовая секция изготовлена из стали D40. Сталь низколегированная повышенной прочности, обладает хорошей свариваемостью. По структуре относится перлитному классу.

Химический состав стали D40 представлен в таблице 1.

Таблица 1. химический состав стали D40 по ГОСТ 5521-93.

Марка стали	Химический состав в %
	С	Mn	Si	P	S	Cr	Ni	Cu	Mo	Al	Nb
D40	0,18	0,9- 1,6	0,15 - 0,50	0,035	0,035	Не более 0,20	Не более 0,40	Не более 0,30	Не более 0,08	0,015	0,02

 

Химические элементы, входящие в состав стали влияют на ее химические свойства, например:

Mn – повышает коррозионную стойкость;

Si – повышает жаростойкость;

Сr – повышает коррозионную стойкость, износостойкость и твердость;

Ni – повышает жаропрочность.

Предельное отклонение легирующих элементов не должно превышать:

С= +0,02%; Mg= ±0,1%; Si= ±0,05;Сr, Ni, Mn= ±0,05%; S,P= +0,005% и т.д.

Механические свойства стали D40 представлены в таблице 2 и 3.

Таблица 2. Механические свойства стали D40 на растяжение

 по ГОСТ 5521–93.

Марка стали	Сортамент	Механические свойства
		Временное сопротивление Rm, Н/мм²	Предел текучести Re, Н/мм²	Относительное удлинение  Аs, %
			Не менее
D40	Прокат	510- 650	390	20

 

Допускается превышение верхнего предела временного сопротивления на 30 Н/мм².

Марка стали	Температура испытания, С	Работа удара КV, Дж, не менее, при толщине проката, мм
		10 и более	7,5 – 9,5	5,0 – 7,0
D40	-20	41	34	29