Разработка технологического процесса сборки и сварки конструкции

Флюс АН-47 относится  к низкокремнистым, среднемарганцовистым, солеоксидным. По другим характеристикам: плавленый, стекловидный, по размеру средний (0,25-2,5мм). Хорошо зарекомендовал себя при сварке конструкций, работающих при температуре до -60° С.

Химический состав флюса  АН-47 представлен в таблице 6.

Таблица 6. Химический состав флюса АН-47 по ГОСТ 9087-81.

Марка флюса	Химический состав, в %
	SiO2	MnO	CaO	MgO	CaF2	Fe2O3	S	P
АН-47	28-32	14-18	13-17	6.5-10.5	9-13	<2	<0.05	<0.05

 

1.4.3 Сварочные  материалы для механизированной  сварки в смеси защитных газов.

1.4.3.1 При механизированной сварке в смеси защитных газов применяют сварочную порошковую проволоку ПП – СВП-1 по ТУ 1274-001-13842858-2003.

Порошковая проволока  представляет собой трубчатую проволоку, заполненную порошкообразным наполнителем. Отношение массы порошка к  массе металлической оболочки 15-40%.

Проволока омедненная, бесшовная, порошковая для сварки во всех пространственных положениях ответственных конструкций  из низколегированных низкоуглеродистых  сталей. При этом механические свойства шва выше чем у рутил-органических проволок. Сварные швы более пластичны и лучше работают при низких температурах. Тип сердечника порошковой проволоки – рутиловый с быстро застывающим шлаком.

Химический состав сварочной  проволоки ПП-СВП-1 представлен в  таблице 7.

 

 

Таблица 7. Химический состав сварочной проволоки ПП-СВП-1 по ТУ 1274-001-13842858-2003.

Марка проволоки	Химический состав, в %
	C	Si	Mg	Ni	P	S
ПП-СВП-1	0.08max	0.30-0.60	1.0-1.6	0.70-1.10	0.020max	0.020max

Примечание: остаточное содержание других элементов не указанных  в таблице, не должно превышать значение, % - Mo – 0.20; Cr – 0.20; V- 0.08; Cu – 0.20; Nb – 0.05.

Механические свойства наплавленного  металла, при сварке проволокой ПП-СВП-1 представлены в таблице 8.

Свойства наплавленного  металла при растяжении сварочной  проволокой ПП-СВП-1						Работа удара KV при испытании наплавленного металла на ударный изгиб
Временное сопротив. Rm, МПа	Прдел текучести Rel, МПа		Относит. удлинение Аs, %	Относительное сужение Z,%		Температура Испытания, С	Среднее значение для трех образцов, Дж, min	Единич. знач. на одном образце, Дж, min
	Минимум
550-680	460	20			60	-40	47	32

Таблица 8. Механические свойства проволоки ПП-СВП-1

 по ТУ 1274-001-13842858-2003.

 

 

Поверхность проволоки  должна быть чистой, гладкой. Медное покрытие должно быть сплошным и иметь однородный цвет. Не допускается отслаивание покрытия и участки проволоки не покрытые слоем меди. Толщина медного покрытия должна составлять 0,15-0,45 мкм. 

Содержание водорода в наплавленном металле должно быть не более 3,0 см³ на 100 г наплавленного  металла, определяемого по спиртовой методике согласно РД 5.90.2362.

Использование порошковой проволоки рутилового типа при сварке в смеси защитных газов улучшает формирование и внешний вид шва, снижает разбрызгивание металла, улучшает механические характеристики сварного соединения.

 

1.4.3.2 Углекислый газ ( СО₂) – бесцветный газ, в 1,5 раза тяжелее воздуха, хорошо растворим в воде.

Для сварки используют углекислоту  высшего и первого сортов, которые  отличаются лишь содержанием паров  воды (соответственно 0,037 и 0,184 г/см³ при 20⁰С и давлении 0,1 МПа) по ГОСТ 8050-85.

Углекислоту транспортируют и хранят в стальных баллонах или  цистернах большой емкости в  жидком состоянии. В баллоне вместимостью 40 л содержится 25 кг СО₂, дающего при испарении 12,5 м³ газа при давлении 0,1МПа. Баллон окрашен в черный цвет, надпись желтого цвета. При применении СО₂ вследствие большого количества свободного кислорода в газовой фазе сварочная проволока должна содержать дополнительное количество легирующих элементов, чаще всего Si и Mn для раскисления и легирования металла сварочной ванны.

Наиболее перспективен и экономичен способ без баллонного снабжения сварочных постов СО₂, применяемых на многих предприятиях. Переохлажденный СО₂ при температуре от -30 до -40⁰С через газификаторы газа подается в общезаводскую или цеховую магистраль к сварочным постам. «Точка росы» должна быть не выше -34⁰С, так как при повышении температуры СО₂ будет вступать в химическую реакцию, поэтому будет выделяться ненужная влага что не допустимо.

 

1.4.3.3 Аргон (Ar) – инертный, газообразный бесцветный газ, без вкуса и запаха. Поставляется по ГОСТ 10157-79 двух сортов: высшего (99,99%) и первого (99,98%). Примеси – кислород (<0.005), азот (<0.004), влага (<0.003).

Инертные газы обеспечивают защиту дуги и свариваемого металла, не оказывая на него металлургического воздействия. Аргон используют когда необходимо использовать сварные швы, однородные по составу с основным металлом.

Хранится и транспортируется аргон в газообразном виде в стальных баллонах вместимостью 40 л под давлением 15 МПа, т.е. в баллоне находится 6,2 м³ газообразного аргона. Баллон для хранения окрашен в серый цвет, надпись зеленого цвета. «Точка росы» должна быть не выше -50⁰С.

 

1.5 Выбор, характеристика  сборочно-сварочной оснастки, сварочного оборудования, инструмента и приспособлений.

Средства технического оснащения (далее СТО) предназначены  для механизации и автоматизации  процесса сборки и сварки. СТО дают возможность сократить время на производство изделия, уменьшить трудоемкость, соблюсти точность сборки и сварочные деформации.

При изготовлении бортовой секции используются следующие средства технического оснащения:

- сварочное оборудование;

- технологическая оснастка;

- приспособления;

- инструмент.

1.5.1 Сварочное  оборудование.

Для обеспечения высокого качества сварного соединения, необходимо, что бы сварочное оборудование обеспечивало выполнение заданных режимов сварки, т.е. сварочное напряжение, силу тока, скорость подачи проволоки, устойчивое горение дуги и получение сварного шва заданных параметров и качества.

 

 

1.5.1.1 Для выполнения прихваток используется многопостовой сварочный выпрямитель ВДМ-1202С.

Многопостовой сварочный  выпрямитель предназначен для комплектации постов ручной дуговой сварки покрытыми  электродами изделий из сталей на постоянном токе. Выпрямитель применяется в комплекте  с балластными  реостатами.  Регулирование  сварочного тока производится для каждого поста сварки независимо с помощью балластного реостата. Силовая часть выпрямителя состоит из мощного силового трансформатора и современных выпрямительных модулей на диодах с улучшенной системой воздушного охлаждения. За счет оригинального решения по намотке силовых обмоток удалось значительно снизить габаритные размеры выпрямителя, повысить срок службы и долговечность изделия, повысить КПД. Этим выпрямителем традиционно комплектуются подразделения для сварки нефте- и газопроводов.

Выпрямитель имеет следующие основные технические решения:

- жесткая внешняя характеристика;

- класс изоляции Н  по ГОСТ 8865-70;

- принудительное охлаждение.

Технические характеристики ВДМ 1202 представлены в таблице 9.

Таблица 9. Технические характеристики многопостового сварочного выпрямителя ВДМ-1202С

Технические характеристики  Норма
Напряжение питающей сети, В	3x380
Частота питающей сети, Гц	50
Номинальный сварочный ток, А (ПН, %)	1250(100)
Номинальный сварочный ток одного поста, А (ПН, %)	315(60)
Коэффициент одновременности работы постов, не более	0.5
Номинальное рабочее напряжение, В	63
Напряжение холостого хода, В, не более	70
Количество одновременно работающих постов, шт.	8
Коэффициент полезного действия, %	93
Потребляемая мощность, кВА, не более	96
Масса, кг, не более	350
Габаритные размеры, мм, длина х ширина х высота	1050х 620х 800

1.5.1.2 Реостат балластный РБ-302 предназначен для регулирования тока при ручной дуговой сварке и наплавке металлов плавящимся электродом от многопостовых сварочных выпрямителей и генераторов постоянного тока напряжением не более 70 В. РБ-302 жесткую характеристику превращает в крутопадающую, что необходимо для ручной дуговой сварки. Реостат РБ-302 включается последовательно в сварочную цепь. Технические характеристики представлены в таблице 10.

Наименование параметра	Норма
Номинальный ток*, А	315
Сопротивление, Ом, наименьшее / наибольшее	0,095/5
Пределы регулирования  сварочного тока,  А, нижний*/верхний*	6/315
Разность между токами соседних ступеней регулирования, А, не более*	6
Номинальная продолжительность  нагрузки, ПН%	60
Продолжительность цикла, мин	5
Габариты (ДхШхВ), мм	605х354х500
Масса, кг	26

Таблица 10. Технические характеристики балластного реостата РБ-302

 

*При условном падении  напряжения на зажимах реостата 30В.

1.5.1.3 Сварочный кабель

Сварочный провод (кабель) в зависимости от назначения может быть различных марок. Например, ток от силовой сети подводится к сварочным аппаратам по проводам марки КРПТ. От сварочных аппаратов к рабочим местам сварочный ток поступает по гибким проводам марок АПР, ПРГ или ПРГД с резиновой изоляцией.

Длина проводов между сварочным аппаратом и рабочим местом не должна превышать 40м, иначе напряжение в них значительно падает, что приводит к уменьшению напряжения дуги. Для соединения сварочных проводов используют специальные муфты, медные наконечники и болты. Температура нагрева проводов не должна превышать 70°С.

Характеристика  электрических кабелей и проводов для сварки указана в таблице 11.

Таблица 11. Электрические  кабели и провода для сварки

 

Марки	Характеристика	Число жил	Площадь жилы, мм2
ПР, АПР	Переносной гибкий провод с резиновой изоляцией общего назначения ( ПР- с медной жилой, АПР- с алюминиевой жилой)	1	2,5-100
ПРГД	Шланговый провод с особо  гибкой медной жилой, покрытой прорезиненной  тканью, и наружным слоем резины; диаметр проволок жилы 0,2-2,5 мм	1	6.0-120

 

1.5.1.4 При автоматической сварке применяю выпрямитель сварочный LAF1250, как источник питания для автомата.

Выпрямитель сварочный LAF 1250 является дистанционно управляемым источником питания, работающего от 3-х фазовой сети переменного тока, и предназначен для высокоэффективной механизированной сварки в среде защитных газов или автоматической сварки под слоем флюса.

Технические характеристики сварочного выпрямителя LAF 1250 представлены в таблице 9.

Таблица 9.Технические  характеристики сварочного выпрямителя LAF 1250.

Технические характеристики	LAF 1250
Напряжение сети, В/Гц	400/50-60
Макс. сварочный ток при ПВ 60%, А	-
Макс. сварочный ток при ПВ 100%, А	1250/44
Диапазон регулирования, А/В	40/22-250/44
Напряжение холостого  хода, В	51
КПД при максимальном токе	0,87
Класс защиты	IP 23
Габариты ДхШхВ, мм	774х598х1228
Масса, кг	490