Файл: Выпускная квалификационная работа (бакалаврская работа).docx

свойства как ручной дуговой сварки, так и механизированной сварки проволоками сплошного сечения. Эта сварка предоставляет существенные производственные преимущества, особенно в монтажных условиях. При сварке самозащитными проволоками отсутствует необходимость в газовой аппаратуре (баллоны, шланги, редукторы), флюсах и флюсовой аппаратуре, применение которых может существенно усложнить процесс сварки и увеличить его трудоемкость [5, 6].

При сварке под флюсом горение сварочной происходит между сварочным электродом и наплавляемым изделием. При этом на поверхности изделия образуется ванночка расплавленного металла. Сам участок горения дуги покрыт толстым слоем сыпучего флюса. Под действием дуги происходит частичное расплавление флюса, в нём образуется полость с эластичной оболочкой из шлака, в которой и горит сварочная дуга. Слой расплавленного шлака защищает жидкий и перегретый металл от контакта с воздухом, устраняет разбрызгивание электродного металла, сохраняет тепло сварочной дуги.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 18

Формулировка задач выпускной квалификационной работы

Несмотря на внедрение высокопроизводительных механизированных и автоматизированных способов сварки ручная дуговая сварка штучными электродами продолжает составлять существенную часть от общего объёма выполнения сварочных работ при производстве сварных балок. В выпускной квалификационной работе поставлена цель – повышение качества и производительности при сборке и сварке двутавровой балки.

Во введении выполнен краткий обзор состояния вопроса и доказательство актуальности темы выпускной квалификационной работы. Сформулирована цель выпускной квалификационной работы.

Базовая технология сварки изделия с применением ручной дуговой сварки штучными электродами имеет следующие недостатки: 1) Ручной труд сварщика и вследствие этого низка производительность выполняемых работ;

2) Существенная трудоемкость при сборке и сварке изделия; 3) Потери электродного металла и времени на смену электрода; 4) Низкая стабильность качества.

В ходе анализа возможных способов сварки рассмотрены преимущества и недостатки таких способов, как ручная дуговая сварка штучными электродами, механизированная сварка в защитных газах проволокой сплошного сечения, сварка самозащитной порошковой проволокой, автоматическая сварка под флюсом. Принято решение для выполнения коротких швов использовать ручную дуговую сварку, а длинные швы выполнять с применением автоматической сварки под флюсом.

Для достижения поставленной

цели следует устранить указанные недостатки, что может быть выполнено при решении следующих задач:

выбрать сварочные материалы для указанных способов сварки;
назначить параметры режима сварки;
составить карту технологического процесса;
подобрать оборудование для сварки изделия.

Проектная технология сварки двутавровой балки

Выбор сварочных материалов

При выполнении выбора сварочных материалов необходимо учитывать следующие факторы:

особенности проведения выбранного способа сварки с учётом специфики рассматриваемой сварной конструкции;
содержание химических элементов в металле свариваемой конструкции и их влияние на свариваемость различными способами;
условия, при которых предполагается эксплуатация сварной конструкции (температура эксплуатации, действие коррозионно активных сред, наличие избыточного давления, и т.п.).

Для коротких швов выбрана ручная дуговая сварка штучными электродами выбираем для стали С390 электроды УОНИ-13/55.

Выбранный способ сварки для выполнения протяженных швов - автоматическая под слоем флюса. Для выбранного способа сварки применяют следующие виды сварочных материалов: флюс, проволока электродная.

Выбор сварочной проволоки должен проводиться таким образом, чтобы обеспечить равнопрочность сварного шва и основного металла, при этом необходимо стремиться к тому, чтобы их химический состав совпадал. В зависимости от стали по ГОСТ 2246

используем проволоку равноценную основному металлу по химическому составу, в данном случае для стали С390 применяем проволоку Св-08ГА и флюс АН-348А

Проволока выпускается диаметром: 2,0, 3,0, 4,0 и 5,0 мм. Обработка поверхности без покрытия, омедненная, полированная, химически полированная проволока. Для защиты применяют флюс: АН-348А, АН-348АМ, АН-60П. Ток постоянный обратной полярности.

Флюс сварочный АН-348А предназначен для механизированной сварки и наплавки конструкций из низкоуглеродистых нелегированных и низколегированных сталей, нелегированной и низколегированной проволокой марок СВ-08, СВ-08ГА, S1, S2 при температурах эксплуатации конструкций до – 40°С. Флюс с содержанием Fe₂O₃ на верхнем пределе 2- 2,5% рекомендуется только для сварки кремний- и марганцесодержащими проволоками.
Таблица 2.1 – Химический состав наплавленного металла

С	Si	Mn	S	P
Менее 0,10	Менее 0,03	0,35-0,60	Менее 0,20	Менее 0,020

Таблица 2.2 – Механические свойства наплавленного металла

Наименование параметра	Значение
Временное сопротивление, МПа	630
Относительное удлинение, %, не менее	23
Предел текучести, МПа, не менее	580
Минимальное среднее значение твердости, Нv	195

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 18

Назначение параметров режима сварки

Прежде чем выбирать значения параметров режима сварки, нужно определиться с набором параметров режима сварки. Набор параметров режима сварки зависит главным образом от выбранного способа сварки.

Для коротких швов выбрана ручная дуговая сварка штучными электродами следующие параметры режима:

Диаметр электрода (вид покрытия);
Род, полярность тока
Сила сварочного тока

Для электродов УОНИ-13/55 выбираем сварку на постоянном токе обратной полярности. Диаметр электрода принимаем 3 мм для прихваток и 4 мм для сварных швов.

Сила тока для диаметра 3 мм принимаем 90-110 А, для диаметра 4 мм 120-150 А.

Перечень параметров режима сварки для автоматической сварки под слоем флюса:

Диаметр электродной проволоки;
Род, полярность тока
Номер слоя шва;
Сила сварочного тока;
Напряжение дуги;
Скорость подачи электродной проволоки;
Скорость сварки;
Высота флюса в зоне сварки;
Вылет электрода.

Для толщины свариваемого металла, по данным литературы определим диаметр проволоки 4 мм. Ток выберем переменный. Сила тока 670…700 А, напряжение на дуге 18…23 В, скорость 50…55 см/мин.

Поскольку материал изделия обладает хорошей свариваемостью, при сварке рассматриваемой конструкции применять предварительный подогрев нецелесообразно.