Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Мая 2015 в 02:01, реферат
Техника сварки. Питание дуги, как правило, осуществляется переменным или постоянным током прямой полярности (минуя на электроде). Возбуждают дугу с помощью осциллятора. Для облегчения возбуждения дуги прямого действия используют дежурную дугу, горящую между электродом и соплом горелки.. Для питания плазмообразующей дуги требуются источники сварочного тока с рабочим напряжением до 120 В, а в некоторый случаях и более высоким; для питания плазматрона, используемого для резки, оптимально напряжение холостого хода источника питания до 300 В.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 4
1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ И ЕГО АНАЛИЗ………………………8
1. 1 Методы сварки………………………………………………………… 8
1.1.1 Аргонодуговая сварка ………………………………………………..8
1.1.2 Электродуговая сварка под флюсом…………………………………9
1.1.3 Плазменная сварка ……………………………………………………9
1.1.4 Классификация плазменных установок…………………………….11
1.1.5 Устройство и функционирование плазменных установок………..14
1.2 Назначение и условия эксплуатации детали…………………………16
1.3 Механические и физические свойства стали 09Г2С…………………17
1.4 Расчёт массы детали……………………………………………………19
1.5 Анализ технического задания…………………………………………19
2 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ СВАРКИ, ВЫБОР ОСНОВНОГО И
ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОРУДОВАНИЯ…………..…………...………..21
2.1 Расчет режимов процесса сварки……………………………………...21
2.2 Выбор основного оборудования………………………………………22
2.3 Выбор сварочного робота……………………………………………..25
2.4 Выбор вспомогательного оборудования…………………………….28
2.4.1 Выбор электродугового полуавтомата……………………………..28
2.4.2 Выбор гидравлической листогибочной машины………………….29
2.4.3 Устройства перемещения……………………………………………31
3 ДЕФЕКТЫ В СВАРНЫХ ШВАХ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ………………………………………..32
3.1 Классификация дефектов……………………………………………..32
3.2 Наружные дефекты…………………………………………………..33
3.3 Внутренние дефекты………………………………………………….35
3.4 Методы контроля………………………………………………………39
3.5 Контроль сварных швов…………………………………………..…43
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ СЕКТОРНОГООТВОДА……………………………………………………...46
4.1 Разработка технологии сборочных и сварочных работ……...………46
4.2 Расчет штучного времени……………………….……………………..47
4.3 Разработка технологической документации………………………….49
4.4 Разработка алгоритмов………………………………… ……………53
4.5 Проектирование участка цеха…………………………………………54
5 ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СВАРОЧНЫХ РАБОТ СЕКТОРНОГО ОТВОДА ………………………...56
6 ОХАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ….......................71
7 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ………………………………..85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………..90
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Номинальная рабочая область - 3798 мм та - около Вес робота – около 350 кг
Номинальная нагрузка на рукоять стержня - 15 кг
Система предотвращения коллизий - электронный сенсор защиты от коллизий, встроенный в рукоять стержня
Средства подачи питания - специальный генератор, встроенный в рукоять стержня 1. Охлаждение - циркуляция охлаждающей жидкости до газовой форсунки факела. Размещение электрических и пневматических шлангов - внутри рукояти робота.
Тип мотора- сервомеханический мотор переменного. Тип кодировщика - встроенный преобразовательный.
Система контроля робота, тип RCi
Система контроля является полностью цифровой. Она использует исключительно цифровые сигнальные процессоры (ЦСП) и ни одного аналогового электронного компонента. Все составляющие системы контроля, такие как контрольная кабина, источник сварочного питания, каждый стержень и пульт управления задействуются через цифровую шину.
Полностью цифровая система контроля робота предоставляет следующие
преимущества:
- отсутствие внешних помех, таких как индуктивная среда сварочных кабелей
- максимально быстрое реагирование на команды - плавные движения робота
- абсолютная воспроизводимость результатов сварки - высочайшее качество
сварочных работ
- несложная диагностика всей системы контроля робота позволяет использовать минимум знаний и никакого дополнительного оборудования
Использование модульной технологии устройств и стандартных компьютерных компонентов гарантирует высокую надежность работы и позволяет использовать самые передовые технологические возможности.
2.4 Выбор вспомогательного оборудования
2.4.1 Выбор электродугового полуавтомата
После сборки изделия необходимо произвести его прихватку, т.к. заготовка во время обработки будет вращаться, и ее необходимо будет поворачивать. Прихватку можно произвести сварочным полуавтоматом.
MIG 445 S MWF8– сварочный полуавтомат для сварки в среде защитных газов MIG/MAG со стандартной панелью управления. Сила тока до 445А, с отдельным четырехроликовым подающим механизмом, плавная регулировка , 24 ступени; устойчивая беспрерывная подача проволоки; превосходное воспламенение дуги, аппарат и его схемы защищены от грязи и пыли. воздушной (либо жидкостной V) системой охлаждения. Сварка порошковой и сплошной сварочной проволокой нержавеющих и высоколегированных сталей. Может использоваться для MIG/MAG сварки в среднем и тяжелом машиностроении.
Характеристики сварочный полуавтомат MIG 445 S MWF8 |
Таблица 2.4 | ||||||
Марка |
Напр. сети, В |
Диап. Тока, А |
Ток, А при ПВ 60 % |
Скорость пров. м/мин |
Диам. пров. мм |
Диам. пров. мм | |
MIG 445 S MWF8 |
380 |
40-445 |
315 |
1,3-18 |
0,8-1,2 |
0,8-1,2 |
2.4.2 Выбор гидравлической листогибочной машины
Изготовление (сборка, сворачивание) стальных цилиндрических обечаек и других листовых конструкций из листового проката осуществляется на специальных установках в заводских условиях.
Машины листогибочные трехвалковые RIMI 3RP предназначены для гибки цилиндрических и конических обечаек из листового материала в холодном состоянии (рис.2.3, табл.2.3).
Все валы установлены на радиальных подшипниках, имеют бочкообразную форму для компенсации прогиба. Вращение валов осуществляется посредством 3-х гидроцилиндров, присоединенных к 3 планетарным передачам. Скорость вращения валов выбирается селектором с панели управления.
Дополнительное оборудование:
Машина листогибочная трехвалковая RIMI 3RP
Рис.2.3
Технические характеристики машины для гибки
цилиндрических обечаек модели RIMI 3RP Таблица 2.5
Характеристики |
Значение |
Наибольшая толщина листа при σт = 250МПа, мм | |
при гибки |
25 |
при подгибки |
22 |
Наибольшая ширина изгибаемого листа, мм |
3150 |
Наименьший радиус гибки, мм |
180 |
Габаритные размеры, мм | |
длина |
5000 |
ширина |
1350 |
высота |
1510 |
Масса, кг | |
без средств механизации |
6140 |
с механизацией съема и электрошкафом |
7000 |
Изготовитель |
«HACO» |
По заказу потребителя машина оснащается инструментом для гибки уголков, полос, квадрата, труб, комплектуется приспособлением для гибки конических деталей, а также средствами механизации: передним и приемными столами, механизмом поддержания и съема изделий, механизмом автоматического останова и реверсирования валков[7].
2.4.3 Устройства перемещения
Характеристика крана мостового двухтележного:
1. Тип: мостовой – двухтележный
2. Назначение: для подъёма и перемещения груза
3. Исполнение: нормальное
4. Грузоподъёмность главного подъёма: 10 т
5. Высота главного крюка: 10 м
6. Скорость подъёма главного крюка: 11м/мин
7. Скорость передвижения крана: рабочая 80м/мин
8. Скорость тележки: 80 м/мин
9. Пролёт крана: 28 м
10. Имеется пульт управления
11. Вес: 26520 кг
Необходим для перемещения листов и готовой продукции.
3 ДЕФЕКТЫ В СВАНЫХ ШВАХ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
3.1 Классификация дефектов
Надежность эксплуатации сварных соединений зависит от их соответствия нормативной документации, которая регламентирует конструктивные размеры и форму готовых сварных швов, прочность, пластичность, коррозионную стойкость и свойства сварных соединений.
Сварные соединения, выполненные в производственных условиях, могут иметь отступления от заданных размеров, формы и свойств. В процессе монтажа или эксплуатации эти отступления могут привести к разрушению сварного шва и даже всей конструкции. Каждое такое несоответствие требованиям, установленным нормативной документацией, называется «дефектом» (ГОСТ 15467—79).
Задача контроля сварки заключается в выявлении дефектов сварных соединений, определении причин их возникновения и разработке мероприятий, направленных на устранение этих причин.
Все встречающиеся типы дефектов сварных соединений можно подразделить на четыре группы: по расположению, форме, размерам и количеству.
По расположению различают дефекты наружные, внутренние и сквозные.
По форме — компактные и протяженные, плоские и объемные, острые (с надрезом) и округлые (без надреза);
по размерам — мелкие, средние и крупные;
по количеству — единичные и групповые (цепочки, скопления).
На монтаже наибольшее распространение получили различные способы сварки плавлением. Поэтому рассмотрим основные типы наружных и внутренних дефектов, которые могут иметь место при этих способах сварки [12].
3.2 Наружные дефекты
К наружным дефектам относятся нарушения формы, размеров и внешнего вида швов: неравномерная ширина шва по его длине, неразномерная высота шва, неравномерные катеты угловых швов, подрезы, наплывы, прожоги, незаваренные кратеры, свищи.
Подрезы — дефекты сварного соединения, представляющие собой местные уменьшения толщины основного металла в виде канавок, располагающихся вдоль границ сварного шва. Подрезы относятся к наиболее часто встречающимся наружным дефектам, образующимся, как правило, при сварке угловых швов с излишне высоким напряжением дуги и в случае неточного ведения электрода. Одна из кромок проплавляется более глубоко, металл стекает на горизонтально расположенную деталь и его не хватает для заполнения канавки.
В стыковых швах подрезы образуются реже. Обычно при повышенном напряжении дуги и большой скорости сварки образуются двусторонние подрезы. Такие же подрезы образуются в случае увеличения угла разделки при автоматической сварке.
Односторонние подрезы могут быть вызваны смещением электрода с оси стыка и неправильным ведением электрода, особенно при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости.
При сварке с принудительным формированием подрезы появляются тогда, когда нарушается охлаждение ползунов, повышается напряжение процесса, ползуны смещаются с оси стыка.
Подрезы выявляют внешним осмотром и если их глубина и протяженность превышают допустимые, то дефектный участок заваривают и зачищают.
Наплывы — дефекты сварного соединения, получающиеся когда металл шва натекает на основной металл, но с ним не сплавляется. Наплывы могут образовываться из-за недостаточного напряжении дуги, наличия на свариваемых кромках толстого слоя окалины, излишнего количества присадочного металла, из уменьшающегося в разделке или зазоре. При сварке с принудительным формированием наплывы возникают при неплотном поджатии ползунов. В кольцевых поворотных стыковых швах появление наплывов вызывается неправильным расположением электрода относительно зенита. Наплывы могут иметь небольшую длину или быть протяженными.
Прожоги — дефекты сварки, заключающиеся в вытекании металла сварочной ванны через отверстие в шве с образованием в нем полости. Причиной возникновения прожога может служить большая сила сварочного тока, увеличение зазора между кромками, недостаточная толщина подкладной полосы или ее неплотное прилегание. При сварке поворотных кольцевых швов появлению прожогов способствует смещение электрода от зенита в сторону вращения изделия, что вызывает стекание жидкого металла из-под конца электрода и более активное прожигающее воздействие дуги. Дефектные места должны быть удалены и заварены заново.
Кратеры — дефекты сварных швов в виде углублений, остающихся в местах обрыва дуги. Усадочные рыхлоты в кратерах часто служат очагом образования трещин. Поэтому дефектные места должны быть зачищены и заварены. В случае механизированных видов сварки применяют выводные планки, на которых заканчивают швы. Затем планки с концами швов и имеющимися кратерами удаляют. В электрических схемах автоматов предусматривают такие элементы, которые обеспечивают возможность автоматической заварки кратера.
Свищи—дефекты в виде полостей в сварных швах, выходящие на их поверхность. Свищи, как правило, развиваются из канальных пор [12].
3.3 Внутренние дефекты
Образование внутренних дефектов при сварке связано с металлургическими, термическими и гидродинамическими явлениями, происходящими при формировании сварного шва.
К внутренним дефектам относятся трещины (горячие и холодные), непровары, поры, шлаковые вольфрамовые и окисные включения. Эти шесть основных видов дефектов следует различать в соответствии с ГОСТ 23055—78. Они также совпадают с основными группами дефектов согласно рекомендациям СЭВ по стандартизации РС 2192—82.
Трещины — дефекты сварных швов, представляющие собой макроскопические и микроскопические межкристаллические разрушения, образующие полости с очень малым начальным раскрытием. Под действием остаточных и рабочих напряжении трещины могут распространяться с высокими скоростями. Поэтому вызванные ими хрупкие разрушения происходят почти мгновенно и очень опасны.
В зависимости от температуры, при которой происходит их возникновение, различают горячие и холодные трещины.
Горячие трещины представляют собой разрушения кристаллизующегося металла, происходящие по жидким прослойкам под действием растягивающих напряжений. Эти напряжения появляются вследствие несвободной усадки металла шва и примыкающих к нему неравномерно нагретых участков основного металла.
Образование горячих трещин связано с совокупным действием двух факторов. По мере кристаллизации сокращается количество жидкой фазы, что приводит к уменьшению деформационной способности сплава. Кроме того, в температурном интервале хрупкости (ТИХ) пластические свойства сплава наиболее низки. Кристаллизационные трещины образуются, если пластическая деформация за время пребывания металла в ТИХ превзойдет пластичность сплава в этом интервале температур.
Характерным для горячих трещин является межкристаллитный вид разрушения, развивающегося по границам зерен при наличии между ними жидкой прослойки или за счет межзеренного проскальзывания, происходящего при повышенных температурах после окончания процесса кристаллизации.