Технология изготовления сварной конструкции "Рама"

Дипломная работа: Технология изготовления сварной конструкции "Рама"

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

История сварки

Сварочное производство в Старом Осколе

1.Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства

1.2 Рабочее место сварщика

2. Специальная часть

2.1 Назначение конструкции и  описание сварочных швов

2.2 Материалы, применяемые для изготовления  конструкции

2.3 Заготовительные операции

2.4 Подготовка к сварке

2.5 Выбор сварочного оборудования

2.6 Сборка

2.7 Сварка конструкции (режимы сварки  и сварочные материалы)

2.8 Контроль сварочных швов

2.9 Техника безопасности при  сварочных работах

3. Охрана труда

3.1 Охрана труда на предприятии  и промышленная санитария

3.2 Электробезопасность

3.3Пожаробезопасность

4. Экономическая часть

4.1 Структура предприятия

4.2 Расчет расхода сварочных  материалов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

 

ВВЕДЕНИЕ

История сварки

Основоположниками сварки являются: В.В. Петров (1731-1834), Н.Н. Бенардос (1842-1905), Н.Г. Словянов (1854-1897).

В 1802 году впервые в мире В.В. Петров открыл и наблюдал дуговой разряд от постоянного и сверхмощного вольтового столба. Этот столб или батарея как называл его Петров, был наиболее мощным источником в то время. Спустя 80 лет Н.Н. Бенардос в 1881 году впервые применил Электрическую дугу между угольным электродом и металлом для сварки.

Почти одновременно с Бенардосом работал другой российский ученый Н.Г. Словянов. Словянов разработал способ дуговой сварки металлическим электродом и защитной сварочной зоны слоем флюса и первый в мире механизм «Электроплавильник – для полуавтоматической подачи электродного прутка в зону сварки. Способ сварки получил название: дуговая сварка по способу - Словяного. Первая демонстрация состоялась в 1882 году. В настоящее время существует большое количество устройств для сварки, например: полуавтомат для дуговой сварки в защитных газах, при котором проволока подается автоматически, а передвижение горелкой производится вручную. Сварочный автомат в этом случае проволока и передвижение горелкой производится автоматически. Газовая сварка – при этом способе детали свариваются пламенем, которое образуется при сгорании газов или паров горючих жидкостей.

Лазерная, плазменная, с дистанционным управлением, подводная сварка.

Сварочное производство в Старом Оскол е

В Старом Осколе сварочное производство представлено на заводах: БСК, ЗВЗ, ЗЭМЗ, ВММЗ, МКМ, ОЭМК, ЦМЗ, СГОК, КПД, ЖБИ, строительно-монтажных управлениях и ремонтная сварка в различных организациях.

Завод Электромонтажных Заготовок – выпускает шкафы электрооборудования, столбы для освещения, товары народного потребления, используя ручную сварку и контроль.

Завод вентиляционных заготовок выпускает воздуховоды, ворота для гаражей. Используется сварка ручная дуговая, полуавтоматическая плавящимся электродом в среде углекислого газа, контролируется сварка.

Воронежский механомонтажный завод выпускает нестандартное оборудование для монтажных организаций и госзаказы. Применяется ручная дуговая и контактная сварка, сварка в среде защитных газов, а также сварка плавящимся электродом.

Цех металлоконструкций (ЦМК), Оскольский электрометаллургический комбинат и Стойленский горно-обогатительный комбинат – выпуск нестандартного оборудования, металлоконструкций, для ремонта основного оборудования.

Применяется ручная, дуговая и полуавтоматическая сварка в среде защитных газов плазменная резка.

Завод крупнопанельных деталей – изготовление железобетонных конструкций. Применяется ручная дуговая сварка, контактная сварка и контактная сварка под флюсом.

Белгородстальконструкция – производит металлоконструкции для собственных нужд. Применяется ручная дуговая и полуавтоматическая сварка.

В остальных цехах, при ремонтных работах используют ручную дуговую сварку, сварку исплавящимся электродом в среде защитных газов, наплавка автоматом под слоем флюса, плазменное напыление.

 

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика  производства

В мастерской изготавливают и сваривают ворота, решетки, контейнеры, также выполняется резка уголка, листов разных размеров и толщин. В мастерской применяют ручную дуговую сварку, есть также газовая сварка и резка. На заготовительном участке применяются механические ножницы. Сварные работы выполняются для нужд лицея, а также выполняются заказы города.

1.2 Рабочее место сварщика

Рабочее место сварщика должно быть расположено в специальных сварочных кабинках или непосредственно у сварочного изделия. Сварочная кабина должна иметь размер 2:3 метра, каркас должен быть металлический, стены кабины высотой 2 метра, расстояние от пола 300 мм., стены сделаны из стали или другого несгораемого материала, стены окрашивают в светлые тона огнестойкой краской, дверной проем закрывают брезентовым занавесом. В кабине должна стоять местная вентиляция, внутри кабинки должен стоять стол высотой 500-600 мм., для работы, сидя 900 мм., для работы, стоя к столу приварен болт, служащий для заземления, также должен быть шкафчик для необходимых инструментов и документаций, для удобства работы устанавливают винтовой стул. Все оборудование кабины должно быть заземлено.

 

2. Специальная часть

2.1 Назначение конструкций  и описание сварочных швов

Конструкция «рама» представляет собой объёмную пространственную конструкцию, предназначенную для объединения отдельных деталей и механизмов в единый агрегат. Одной из главных требованье, предъявляемых к рамам,– жоскость конструкции. Сварной шов – это участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла. Швы классифицируют по следующим признакам:

1) По типу сварного соединения:

а) Стыковые – обозначаются буквой: С.

б) Угловые - обозначаются буковой: У.

в) Тавровые - обозначаются буквой Т.

г) Нахлесточное – обозначаются буквой: Н.

2) По положению в пространстве: а) в нижнем положении, б) вертикальное  положение, в) горизонтальное положение, г) Потолочное положение, д) Кольцевой шов.

3) По форме наружной поверхности: а) нормальный шов; б) усиленный или  выпуклый шов; в) ослабленный или  вогнутый шов.

4) По протяженности: а) сплошной, б) прерывистый (цепной в шахматном порядке).

5) По заполнению сечения: а) однослойный однопроходный; б) многослойный, в) многослойный многопроходный; г) двухсторонний.

6) По отношению к направлению  действующих сил: а) фланговый, б) лобовой;

в) косой; г) комбинированный.

Согласно чертежу «рама» выполняется сварными швами:

 

Гост 5264-80Н1 ∆4

 

Нахлёсточное соединение без скоса кромок, однастороний прерывистый, катит шва 1 мм.,

Выполнен ручной дуговой сваркой

Гост 5264-80-Т1 ∆4

Тавровое соединение, односторонний без скоса кромок катит шва 1 мм.,

Выполнен ручной дуговой сваркой.

Гост 5264-80-Т1 ∆8

 

 

Тавровое соединение, односторонний без скоса кромок катит шва 1 мм.,

Выполнен ручной дуговой сваркой.

Гост 5264-80-Т6

 

Тавровое соединение со скосом одной кромки, однастороний.,

Выполнен ручной дуговой сваркой

 

2.2 Материалы, применяемые  для изготовления конструкций

Сталь – это сплав железа с углеродом.

Сталь классифицируется по некоторым признакам:

1)По химическому составу: а) углеродистые содержание углерода более 0,25%.

Среднеуглеродистые содержание углерода от 0,25 до 0,6%, высокоуглеродистые содержание углерода от 0,46 до 0,7%; б) легированные – низколегированная содержание легирующих элементов до 2,5%. Среднелегированная содержание легирующих элементов от 2,5 до 10%. Высоколегированная содержание легирующих элементов более 10%.

2) По применению: а) конструкционная; б) инструментальная; в) специальная.

3) По качеству: а) обыкновенного  качества – 0,025% примесей; б) качественная – 0,15% примесей; в) высокого качества – 0,015% примесей; г) особо высокого качества - > 0,015% примесей. Качество стали, зависит от содержания примесей (сера, фосфор, кислород).

4) По степени раскисления: а) кипящая (КП) – не раскисленная сталь, б) спокойная (СП) – застывает спокойно; в) полуспокойная (ПС) – частично раскисленная. При изготовлении рамы использовалась сталь марки Ст3сп: сталь конструкционная низкоуглеродистая, обыкновенного качества, степень раскисления спокойная.

2.3 Заготовительные операции

К заготовительным операциям относят: очистку, гибку, резку, правку, мех. обработку.

Правка необходима для выправления проката. Правка производится путем пластического изгиба или растяжения. Оборудование для правки делят на: ротационные машины, прессы растяжные, правильные машины.

1) Ротационные машины: листоправильные, многоволковые, сортоправильные, многороликовые машины.

2) Прессы бывают винтовые, гидравлические, кривошипные.

Гибка: ее выполняют путем пластического изгиба заготовок. По принципу действия оборудование для гибки делят на: ротационные машины и прессы. К ротационным машинам относят: листогибочные, профилегибочные многоволковые станы, зибовочные машины, сортогибочные роликовые машины, трубогибочные машины. Прессы предназначены для гибки различных профилей из листового и полосового материала, на прессах можно выполнить пробивку отверстий, штамповочные операции.

Очистка: её применяют для удаления с поверхности листа средств консервации, загрязнений ржавчины окалины, заусенцев, шлака, которые затрудняют процесс сварки, вызывают дефекты сварных швов и препятствуют нанесению защитных покрытий, для очистки деталей применяют механическую и химическую очистку. К механическим относят: дробеструйную, дробемётную, пескоструйную, на зачистных станках, галтовочных барабанах. К химическим методам относят: обезжиривание, ванный или струйный способ.

Резка. При изготовлении деталей применяют следующие виды резки ножницами на отрезных станках, штампах, на прессах, термическую резку. Ножницы используют при резке листов фасонного профиля малых толщин. Ножницы бывают: однодисковые с наклонным ножом, прессножницы. Отрезные станки применяют для резки труб фасонного и сортового профиля. Термическую резку (газовая и дуговая резка) применяют для резки тугоплавких металлов листового материала и труб большого диаметра.

Механическая обработка. В производстве деталей сварных конструкций металлорежущие станки применяют для выполнения операций сверления отверстий, обработок кромок и поверхностей. Для сверления применяют сверлильные станки, радиальносверлильные, вертикальносверлильные. Многошпиндельные кромки и поверхности обрабатывают на кромкострогальных, продольнострогальных станках, цилиндрические обечайки на токарнокарусельных станках.

2.4 Подготовка к сварке

Перед изготовлением деталей используют следующие технологические операции: разметку, резку, штамповку, зачистку, правку, подготовку кромок.

Разметка состоит в нанесении на металл конфигурации заготовки с припуском. Припуск – это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработке. Для разметки применяют разметочные столы или плиты необходимых размеров.

Резку выполняют кислородными резаками по намеченной линии контура детали вручную или газорезательными машинами специального назначения. Резка на металлических станках более производительна и дает высокое качество реза. Для механической прямолинейной резки листового металла применяют прессножницы.

Штамповку заготовок проводят в холодном или горячем состоянии. Стальные листы толщиной до 6-8 мм. штампуют в холодную. Для металла толщиной 8-10 мм. применяют штамповку с предварительным подогревом.

Металл зачищают для удаления заусенцев с кромок деталей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков после кислородной резки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Крупногабаритные детали зачищают переносными пневматическими или электрическими шлифмашинами.

Детали и заготовки при их искривлении в процессе кислородной резки или резки на механических ножницах правят на листоправильных вальцах или вручную на плите. Правку тонколистового металла проводят в холодном состоянии на листоправильных вальцах или прессах, толстолистового металла – в горячем состоянии вручную на правильных плитах.

Подготовку свариваемых кромок деталей большой толщины выполняют кислородной резкой или обработкой на строгальных или фрезерных станках, для подготовки тонколистового металла используют кромкогибочные прессы или специальные станки. Гибку деталей и заготовок проводят на металлогибочных вальцах. Здесь же изготавливают обечайки для сварки различных емкостей цилиндрической формы. Согласно чертежу производится скос одной кромки под углом 45* сварной шов.

Гост 5264-80-Т6

 

 

2.5 Выбор сварочного оборудования

В качестве источника питания для Электрической дуги применяют «Трансформатор», «Выпрямитель», «Преобразователь».

Сварочный трансформатор предназначен для положения напряжения сети до необходимого рабочего напряжения и регулировки силы сварочного тока. Он состоит из: корпуса, сердечника, первичной и вторичной обмотки, переключателя ступеней, токоуказательного механизма.

Сварочный выпрямитель представляет собой устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный.

Он состоит из: силового трансформатора, блока силовых вентилей, стабилизирующего дросселя, блока защиты, системы управления вентилями.

Сварочный преобразователь – это машина, служащая для преобразования переменного тока в постоянный сварочный ток.

Преобразователь состоит из: генератора постоянного тока и приводного трехфазного двигателя, находящихся на одном валу и в одном корпусе.