Плазменная сварка

В сварных швах металлических конструкций допускаются следующие дефекты, выявленные с помощью физических методов контроля: в односторонних швах без подкладок допускаются непровары глубиной до 15% толщины металла, но не глубже 3 мм; в двухсторонних швах допускаются непровары глубиной до 5 % толщины металла, но не более 2 мм при длине не более 50 мм,— расстояние между ними не менее 250 мм и общая длина участков непровара не более 200 мм на 1 м шва;

отдельные шлаковые включения или поры, размером по диаметру не свыше 10 %, но не более 3 мм, а также их цепочки вдоль шва   при суммарной длине   не   более 200 мм нa 1 м шва;

скопления газовых пор и шлаковых включений в отдельных участках шва не более 5 шт. на 1 см2 площади шва при диаметре одного дефекта не более 1,5 мм.

Следует отметить, что в конструкциях из стали класса С60/45 не допускаются непровары любой величины. Если конструкции работают при динамической нагрузке, то так же, как и для элементов конструкций работающих при статической нагрузке, но в растянутых зонах, допускаются отдельные поры или шлаковые включения диаметром до 1 мм для стали толщиной до 25 мм и не более 4% толщины — более 25 мм в количестве не более четырех дефектов на длине 400 мм. В статически нагруженных сжатых элементах размер дефекта может доходить до 2 мм, а число до шести на длине 400 мм при расстоянии между дефектами не менее 10 мм.

В швах всех видов конструкций не допускаются трещины любых видов и размеров.

При выявлении исправимых дефектов, например, подрезов, незаваренных кратеров, перерывов швов и т. п., производят устранение их путем подварки; участки швов с дефектами плюс по 15 мм с каждой стороны удаляют и заваривают вновь. Исправленные швы подлежат повторному контролю.

При исправлении остаточных деформаций необходимо осуществлять контроль за температурой нагрева, применяемого для выполнения этой операции. Для сталей классов до С46/33 эта температура составляет 900... ...1000°С, для нормализованной стали классов С52/40 и С60/45—900...950 °С. При температуре не ниже 700 °С исправление должно прекращаться, а скорость охлаждения должна исключать закалку и образование трещин. Сварку решетчатых конструкций (кроме транспортерных галерей) типа стропильных и подстропильных ферм пролетом до 36 м, ветровых и связевых ферм, тормозных ферм, фонарей, лестниц, площадок, ограждений и пр. разрешается производить по общим указаниям без специально разработанной технологической документации.

Сварные швы всех конструкций подвергают наружному осмотру с проверкой размеров. Сварные швы конструкций, качество которых в соответствии с требованиями проекта необходимо проверять физическими методами, контролируют 100 % ультразвуковой дефектоскопией с просвечиванием всех участков швов с признаками дефектов или просвечиванием проникающими излучениями 2 % длины швов, выполненных ручной или полуавтоматической сваркой, и 1 % швов, выполненных автоматической сваркой.

Сварные швы конструкций транспортерных галерей подвергаются 100 % ультразвуковому контролю в растянутых зонах с последующим просвечиванием всех участков швов с признаками дефектов и выборочным контролем ультразвуковой дефектоскопией остальных швов из расчета одного участка на каждые 20 м.

Ультразвуковой контроль 100% всех соединений предусмотрен и для конструкций, где по условиям работы сварные швы должны быть выполнены со сквозным проплавлением стенки[12] .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ  ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ СЕКТОРНОГО ОТВОДА

 

 

        4.1 Разработка технологии сборочных и сварочных работ

1. Комплектование: листовой прокат с размерами 9000х2500х14 и 4000х2200х14 по ГОСТу 19903-74.

2. Сборочное производство: Установить на сборочный стенд и состыковать обечайки. Прижать с помощью гидроцилиндра ГЦ-02 и поджимного устройства, прихватить их полуавтоматом MIG 445 S MWF8.

Смещение кромок в кольцевых и продольных стыках не более 2-х мм.

Прихватки производить в диаметрально противоположных местах.

Шаг прихваток – 300 – 400 мм, длина прихваток – 20 – 50мм;

Зачистить места прихваток от шлака и брызг металла.

Оборудование и приспособление:

Полуавтомат сварочный MIG 445 S MWF8;

Гидроцилиндр ГЦ-02;

Прижимное устройство

Проволока сварочная Св – 06Х19Н9Т ø 1,2 мм; ГОСТ  2246 – 70;

Двуокись углерода СО2 ГОСТ  8050 – 85;

Щиток защитный НН – С- 5.05 – У1  ГОСТ  12,4.035 – 78;

Строп универсальный УКС-1-2,5 ГОСТ 255-73;

Рукавицы тип Б – 1…3 ГОСТ 12.4.010 – 75;

Штангенциркуль ШЦ – I – 125 – 0,1  ГОСТ  166 – 80;

Iприх= 230 – 270А; Uприх=23 – 25В; Vприх= 20 – 25 м/час;

Расход СО2 =12 – 14 л/мин.

 

3. Сварочное производство: заводским краном установить и забазировать отвод на сборочном стенде, сварочным полуавтоматом MIG 445 S MWF8 произвести сварку корневого шва. Заводским краном установить и забазировать отвод на вращателях сварочного комплекса. С помощью сварочного робота RТi и плазменной установки Tetrix 400 Plasma запустив программу с блока управления произвести сварку наружных кольцевых и продольных обечаек..

Оборудование и приспособление:

Плазменная установка Tetrix 400 Plasma;

Сварочный робот Rti 330-s;

Сварочный полуавтомат MIG 445 S MWF8;

Двуокись углерода СО2 ГОСТ  8050 – 85;

Рукавицы тип Б – 1…3 ГОСТ 12.4.010 – 75;

Строп универсальный УКС-1-2,5 ГОСТ 255-73;

Штангенциркуль ШЦ – I – 125 – 0,1  ГОСТ  166 – 80;

 Зачистить сварные швы и околошовную зону от окалины и брызг металла.

Оборудование и приспособление:

Щетка металлическая Dпр =0,5 мм

Очки защитные ЗП-12-80 ГОСТ 12.4.013 – 85

Молоток 7850 – 0118 хим. окс.  прм. ГОСТ  2310 – 77

Зубило 2810 – 0203 хим. окс.  прм. ГОСТ   7211 – 86

Рукавицы тип Б – 1…3 ГОСТ 12.4.010 – 75.

 

            4.2 Расчет штучного времени

 

     Расчет норм времени на обработку является одним из важнейших факторов технологического процесса обработки КПЭ. Нормой времени является регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации. Штучное время – интервал времени, равный отношению одной технологической операции к числу одновременно изготавливаемых изделий или равный календарному времени сборочной операции [1].

 

Время на изготовление:

Tшт = tобр.. + tвсп. + tобсл + tличн.;                                                                  (17)

1. Основное время

Длина сварных швов:

Σ Lсварн.швов= 4(3,14·1220) =15323,2  мм.                                                            (18)

                                                                                               (19)                                                                                                                                                                                               

tплазм. сварка=15,3232/0,008943=28,5

2. Вспомогательное время

t.1 установ. базиров. заготовки= 15 мин,

t.2 прижатие заготовок = 60 с = 1 мин

t.3 прихватка заготовок = 40 мин

t4 сварка корневого шва = 249,6 мин

t.5 снятие.заготовок =20 мин

t всп.=t1 + t2 + t3 + t4 + t5                                                                                                                                            (20)

 t всп =15мин + 1мин + 40мин +269,6мин + 20мин =325,6 мин

3. Время обслуживания примем  равным:

tобсл. = 3% (tобр + tвсп)=0,03*(28,5 +325,6)=10,6 мин                                       (21)

4. Время перерывов:

tпер = 2,1% (tобр + tвсп)=0,021*(28,5 +325,6)=7,4 мин                                          (22)

Штучное время:

Тшт  = 28,5 +325,6 +10,6 +7,4 = 372,1мин = 6,2 ч.                                             (23)

n дет. =8*60 / 372,1 = 1,3 деталей за смену                                                         (24)

 

 

 

 

 

 

 

4.3 Разработка технологической документации

 

             Маршрутная карта подготовительных операций                       Таблица 4.1

№п.п.	№опер	Наименование и содержание подготовительной  операции	Оборудование и инструменты
1	005	Подготовительная Установка, базирование и закрепление отвода.	Rti 330-s
2	010	Подготовительная Установка, базирование и закрепление робота с плазматроном.	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
3	015	Подготовительная Установка, базирование и закрепление системы подачи газа.	Столбы, шланги, баллон с газом

 

 

 

 

        Маршрутная карта технологического

         процесса сборки секторного отвода                                       Таблица 4.2                                                                                                                                          

№п.п.	№опер	Наименование и содержание операции	Оборудование и инструменты	Режимы обработки
				Vвращдвиж м/с		U, В	Iсв, A	P, кВт	Q, л/мин
1	005	Контрольная Проконтролировать: Геометрические размеры,    марку материала	Рулетка Сертификат
2	010	Подготовительная Транспортировать заготовленные листы на гидравлическую листогибочною машину	Кран заводской
3	015	Подготовительная Вальцевать до Ø1220 мм	RIMI 3RP
4	020	Сварочная Прихватить продольные швы обечаек	MIG 445 S MWF8
5	025	Подготовительная Транспортировать заготовки на сварочный стенд	Кран заводской
6	030	Подготовительная Состыковать части обечайки	Кран заводской
7	035	Сварочная Прихватить обечайки	MIG 445 S MWF8
8	040	Подготовительная Зачистить места прихваток от брызг металла, неровностей на 50мм	УШМ
9	045	Контрольная Проконтролировать заготовки на соответствие чертежу	визуально
10	050	Сварочная Произвести сварку коревых швов отвода	MIG 445 S MWF8
11	055	Подготовительная Зачистить сварной шов от брызг металла, неровностей на 50мм	УШМ
12	060	Контрольная Проконтролировать качество сварного шва	визуально
Маршрутная карта технологического процесса сварки                                секторного отвода                                                           Таблица 4.3
№п.п.	№опер	Наименование и содержание операции	Оборудование и инструменты	Режимы обработки
				Vвращдвиж м/с	U, В		Iсв, A	P, кВт	Q, л/мин
1	010	Подготовительная Включение технологического комплекса в соответствии с инструкцией по эксплуатации	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
2	015	Подготовительная Установить отвод на сварочные манипуляторы	Кран заводской
3	020	Подготовительная Базирование отвода на манипуляторах
4	025	Подготовительная Базирование плазмотрона относительно зоны сварки	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
5	030	Сварочная Произвести сварку продольного шва №1	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
6	035	Подготовительная Отключение перемещения робота, зажигание дежурной дуги	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
7	040	Сварочная Произвести сварку кольцевого шва №2	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
8	045	Подготовительная Отключение перемещения, зажигание дежурной дуги	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
9	050	Подготовительная Базирование плазмотрона относительно зоны сварки	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
10	055	Сварочная Произвести сварку продольного шва №3	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
11	060	Подготовительная Отключение перемещения робота, зажигание дежурной дуги	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
12	065	Сварочная Включение перемещения робота с плазматроном. Произвести сварку кольцквого шва №4	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
13	070	Подготовительная Отключение перемещения, зажигание дежурной дуги	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
14	075	Подготовительная Базирование плазмотрона относительно зоны сварки	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
15	080	Сварочная Произвести сварку продольного шва №5	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
16	085	Подготовительная Отключение перемещения робота, зажигание дежурной дуги	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
17	090	Сварочная Произвести сварку кольцевого шва №6	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
18	095	Подготовительная Отключение перемещения, зажигание дежурной дуги	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
19	100	Подготовительная Базирование плазмотрона относительно зоны сварки	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
20	105	Сварочная Произвести сварку продольного шва №7	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
21	110	Подготовительная Отключение перемещения робота, зажигание дежурной дуги	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
22	115	Сварочная Произвести сварку кольцевого шва №8	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
23	120	Подготовительная Отключение перемещения робота, зажигание дежурной дуги	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
24	125	Подготовительная Базирование плазмотрона относительно зоны сварки	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
25	130	Сварочная Произвести сварку продольного шва №9	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
26	135	Подготовительная Отключение перемещения робота, зажигание дежурной дуги	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
27	140	Подготовительная Снять обечайку	Кран заводской
28	145	Подготовительная Выключение технологического комплекса в соответствии с инструкцией по эксплуатации	Rti 330-s Tetrix 400 Plasma
29	150	Контрольная Проконтролировать: Геометрические размеры сварного шва (ширина, бугристость)   Поверхностные дефекты сварного шва ( непровар, прожёг)   Наличие внутренних дефектов (поры, раковины, включения)	Штангель-циркуль, визуально визуально     отк
30	155	Испытание Провести испытание на герметичность	Мел - керосин

 

        

 

 4.4 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ

 

 Подготовка технологического процесса

1. Установка, базирование и закрепление робота.
2. Установка, базирование и крепление плазматрона на руке

                сварочного робота 

3. Установка, базирование и закрепление системы подачи газа.

 

 Алгоритм функционирования технологического комплекса

 

1. Подача питания на манипуляторы
2. Подача питания на сварочного робота
3. Подача заготовок (включение кран балки)
4. Установка и базирование заготовки
5. Контроль положения заготовок
6. Включение плазматрона (зажигание дежурной дуги)
7. Контроль положения плазматрона
8. Включение перемещения (зажигание прямой дуги)
9. Сварка шва №1
10. Контроль перемещения плазматрона
11. Поднятие плазматрона (выключение прямой дуги)
12. Включение перемещения (зажигание прямой дуги)
13. Сварка шва №2
14. Контроль перемещения плазматрона
15. Поднятие плазматрона (выключение прямой дуги)
16. Включение перемещения (зажигание прямой дуги)
17. Сварка шва №3
18. Контроль перемещения плазматрона
19. Поднятие плазматрона (выключение прямой дуги)
20. Включение перемещения (зажигание прямой дуги)
21. Сварка шва №4
22. Контроль перемещения плазматрона
23. Поднятие плазматрона (выключение прямой дуги)
24. Включение перемещения (зажигание прямой дуги)
25. Сварка шва №5
26. Контроль перемещения плазматрона
27. Поднятие плазматрона (выключение прямой дуги)
28. Включение перемещения (зажигание прямой дуги)
29. Сварка шва №6
30. Контроль перемещения плазматрона
31. Поднятие плазматрона (выключение прямой дуги)
32. Включение перемещения (зажигание прямой дуги)
33. Сварка шва №7
34. Контроль перемещения плазматрона
35. Поднятие плазматрона (выключение прямой дуги)
36. Включение перемещения (зажигание прямой дуги)
37. Сварка шва №8
38. Контроль перемещения плазматрона
39. Поднятие плазматрона (выключение прямой дуги)
40. Включение перемещения (зажигание прямой дуги)
41. Сварка шва №9
42. Контроль перемещения плазматрона
43. Поднятие плазматрона (выключение прямой дуги)
44. Снятие заготовки
45. После выполнения п.44 вернуться к п. 4
46. Отключение плазматрона
47. Отключение робота
48. Отключение манипуляторов