Файл: Выпускная квалификационная работа шарков Алексей Демьянович.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 82
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
7. Энергоёмкость снижается за счёт того, что скорость полуавтоматической сварки выше, чем скорость ручной дуговой сварки.
8. Металлоёмкость снижается за счёт того, что разделка кромок при полуавтоматической сварке в среде СО2 толщины 6мм по ГОСТ 14771 не требуется, а при РДС она необходима, что приводит к меньшему количеству наплавленного металла, а, следовательно, его экономии.
Недостаток процесса механизированной сварки в среде СО2:
- сильное разбрызгивание металла. В связи с универсальностью данного способа сварки предлагаю прихватки производить этим же способом сварки.
Чтобы снизить разбрызгивание металла применяется сварка в среде смеси защитных газов Аr и СО2.
Этот способ сварки обеспечивает высокую производительность и хорошее качество сварных соединений, а также при сборке конструкции можно использовать для постановки прихваток Назначенные размеры швов удовлетворяют требованиям прочности для обеспечения работоспособности проектируемой конструкции.
Для выполнения сварочно-производственных работ выбираю полуавтоматическую сварку в защитных газах – в углекислом газе.
Сварочными называют материалы, обеспечивающие возможность протекания сварочных процессов и получение качественных сварных соединений. К ним относят присадочные металлы, покрытые электроды, флюсы, защитные газы.
Присадочный металл должен быть более чистым по примесям. Присадочные металлы используют в виде металлической проволоки сплошного сечения или порошковой проволоки (с порошковым сердечником). К сварочной проволоке предъявляют высокие требования по состоянию поверхности, предельным отклонениям по диаметру, овальности и другим показателям. Проволоку различают также по назначению: для сварки и для изготовления электродов.
По ГОСТ 2246-70 предусматривается изготовление 75 марок сварочных проволок, в том числе и для сварки в защитных газах, (например, СВ-08Г2С, СВ-08ГСМТ, СВ-08ХГ2С). К группе электродов для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей относятся электроды, предназначенные для сварки углеродистых сталей, содержащих до 0,25% углерода, и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 590 МПа.
Основными характеристиками сварочных проволок являются механические свойства металла шва и сварного соединения: временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударная вязкость, угол изгиба. По этим показателям электроды, согласно ГОСТ 9467-75. Для полуавтоматической сварки в защитном газе лучше использовать сварочную проволоку, желательно омедненную, диаметром 0,6 - 2 мм. Плавящиеся сварочная проволока одновременно служит для подвода электрического тока в зону сварки и введения присадочного металла. Сварочные проволоки применяются для сварки углеродистых и низколегированных сталей, чугуна, титана, алюминия, меди. Для сварки применяются проволока сплошного сечения и порошковая. Для повышения коррозионной стойки сварных соединений применяют сварочную проволоку, Св08Г2С, обеспечивающую дополнительное легирование металла шва.
Основная роль защитных газов – обеспечение газовой защиты расплавленного металла от воздуха. К ним относятся инертные (аргон, гелий и их смеси) и активные газы (углекислый газ и его смеси). Инертные газы не вступают в химические реакции с металлом и в нем не растворяются. Активные газы вступают в химические реакции с металлом или растворяются в нем.
Защитным газом в данной сварке выступает углекислый газ (СО2). Углекислый газ является активным, это значит, что он защищает зону сварки от воздуха, растворяется в жидком металле, либо вступает с ним в химическое взаимодействие. Углекислый газ бесцветный, со слабым запахом, с резко выраженными окислительными свойствами, хорошо растворяется в воде. Тяжелее воздуха в 1,5 раза, может скапливаться в плохо проветриваемых помещениях, в колодцах, приямках. В углекислом газе сваривают чугун, низко- и среднеуглеродистые, низколегированные конструкционные коррозионностойкие стали.
Сварочным материалом для стали марки С245 выбираю сварочную проволоку сплошного сечения марки Св08Г2С и углекислый газ без примесей. В состав сварочного оборудования входят источник сварочного тока и сварочный аппарат. Составные части сварочного оборудования и их функции определяются уровнем механизации и автоматизации процесса, параметрами режима сварки, необходимостью их установки и регулировки в режиме наладки и сварки.
Дуговая сварка в среде защитных газов - инертных (MIG) или активных (MAG) является наиболее применяемым методом. Данный метод сварки отличает высокая производительность, простота использования и возможность автоматизации. Сварку производят с помощью сварочных полуавтоматов.
Полуавтоматическим процесс сварки называется из-за того, сварщик вручную передвигает сварочную горелку вдоль шва, а электродная проволока подаётся механизированным способом. То есть в отличие от ручной сварки, сварщику нет необходимости постоянно прерываться, чтобы заменить сгоревший электрод. В полуавтоматах обычно применяется специальная проволока, которая подается автоматически с определенной скоростью. Посредством горелки в зону сварки изделия подается газ, который защищает сварочную ванну от воздействия окружающей среды, а именно кислорода, который является окислителем.
Наиболее распространены полуавтоматы MIG/MAG. Такие аппараты имеют несколько режимов, позволяющие проводить работу, как в среде инертных газов, так и среди активных газов на постоянном токе.
Тип тока: постоянный обратной полярности
Строение полуавтомата для сварки: аппарат состоят из следующих элементов:
-
источник питания; -
устройство, отвечающее за подачу проволоки, а также регулировку сварочного тока; -
канал для подвода проволоки и газа; -
зажим массы; -
горелка. -
Источником питания могут использоваться как трансформаторы, так и выпрямители, и инверторы. Наивысшие показатели качества сварки дают инверторные полуавтоматы. -
Существует и три вида устройства, подающего проволоку во время сваривания. Механизм может быть толкающим, тянущим и комбинированным.
Рисунок 2. Инверторный полуавтомат для сварки в углекислом газе
Первый, обычно встраивается в корпус полуавтомата, он проталкивает проволоку в рукав. Второй устанавливается в рукоятку горелки и подтягивает проволоку. Комбинированной имеет две составляющих: один механизм в корпусе, другой в рукоятке, этот способ подачи электрода обычно используют с длинными рукавами. Горелка может быть изначально соединена с аппаратом или может использоваться специальная горелка, которая подключается к имеющемуся разъему. Кроме того,дополнительно к такому аппарату подключается катушка с электродной проволокой и баллон с газом.
Цвет баллона - черный, надпись желтая. Перед сваркой из нормально установленного баллона выпускают небольшое количество газа, чтобы удалить попавший внутрь воздух. Для снижения влажности СО2, рекомендуется установить баллон вентилем вниз и через 1-2ч открыть вентиль на 8-10 с для удаления воды.
Сборка квадратного бункера производится на стеллажах используя кантователей.
1.5.Выбор режимов сварки
Основными параметрами механизированных процессов дуговой сварки являются следующие:
- диаметр электродной проволоки dэл, мм;
- вылет ее Lэл, мм;
- скорость подачи электродной проволоки Vпп, мм/с;
- сила тока Iсв, А;
- напряжение Uсв, В;
- скорость сварки Vсв, мм/с;
- расход СО2, кг.
Полуавтоматическую сварку в углекислом газе выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Расстояние от сопла горелки до изделия не должно превышать 25мм. Угловые соединения сваривают с таким же наклоном в направлении сварки и с наклоном поперек шва под углом 40 – 50о к горизонтали, смещая электрод на 1 – 1,5 мм от угла на горизонтальную полку. Тонкий металл сваривают без колебательных движений, за исключением мест с повышенным зазором. Швы катетов 4 – 8 мм накладывают за один проход, перемещая электрод по вытянутой спирали. При сварке необходимо обеспечить защиту от сдувания газа и подсоса воздуха через зазор. Для уменьшения разбрызгивания в сварочную цепь можно последовательно включить дроссель или использовать газовые смеси аргона и СО2.
1) Определяю толщины основного металла и катеты сварных швов, мм по чертежу: S = 6мм; Т3Δ10; У6Δ10. Таблица 2.
Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины и катета свариваемого металла
Показатель | Толщина свариваемого металла или катет шва, мм | ||||||||||||||||
0,6-1,0 | 1,2-2,0 | 3,0-4,0 | 5,0-8,0 | 9,0-12, 0 | 13,0-18, 0 | ||||||||||||
Диаметр сварочной проволоки,мм | 0,5 | 0,8 | 0,8 | 1,0 | 1, | 1, | 1, | 1, | 2, | 2, | 2, | 3, 0 |
2) Определяют диаметр электродной проволоки для механизированной и автоматической сварки, мм по таблице 2.
Dэл =2,0 мм;
3) Вылет электрода;
Lэл =10×DЭл
Lэл = 2,0×10 =20 мм
3) Рассчитывают силу сварочного тока.
Iсв= j×Fэл, А
где j – плотность тока, А/мм2 (диапазон плотностей сварочного тока от 100 до 200 А/мм2);
Большие значения плотности тока соответствуют меньшим диаметрам электродных проволок.
Устойчивое горение дуги при сварке плавящимся электродом в углекислом газе достигается при плотности тока свыше 100 А/мм2. Принимают для расчетов j = 100A /мм2
Fэл – площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм2.
Так как определение основного параметра режима сварки основывается на интерполировании широкого диапазона рекомендованных плотностей тока, то силу сварочного тока необходимо уточнять по таблице.
4) Определяют площадь поперечного сечения электродной проволоки,
Dэл =2,0 мм ; Fэл = (π× Dэл)2 /4 Fэл = (3,14×2)2/4 =3,14мм2
5) Определяю силу сварочного тока, A. Iсв = 100×3,14= 314, А
Iсв = 100×3,14= 314, А
6) Определяют скорость подачи проволоки.
ГЛАВА 2.ПОДГОТОВКА МЕТАЛЛА К СВАРКЕ
2.1 Подготовительно-сборочные работы
Металл, идущий на изготовление сварных конструкций, предварительно очищают и выправляют. В подготовку металла под сварку входит правка, разметка и наметка, резка и обработка кромок, холодная и горячая гибка.
Очистка должна производиться до сборки узла. Металл в месте сварки тщательно очищают от ржавчины, масла, влаги, окалины, загрязнений, наличие которых приводит к образованию пор и других дефектов. Особенно следует обратить внимание на зачистку металла в зазоре между кромками. Если в зазор уже собранного узла попали загрязнения, его следует тщательно продуть сжатым воздухом или прожечь пламенем горелки.
Очистка производится ручными и механическими проволочными щетками, пламенем факелом горелки, абразивными кругами.
Правка производится преимущественно на станках, а иногда вручную. Листовой, полосовой и профильный прокат правят на вальцах, которые чаще всего имеют семь или девять валков. Вальцы оборудуются двумя роликовыми столами для загрузки и выхода металла в процессе правки. При правке листы пропускают через вальцы от 3 до 5 раз. Наряду с машинной правкой иногда применяют ручную правку. Последнюю производят на чугунных или стальных правильных плитах ударами молота, кувалды или при помощи винтового пресса.
Разметка и наметка. При индивидуальном производстве выправленный стальные линейки и угольники, стальные циркули и рейсмусы, молотки, клямеры, струбцины, стальные рулетки.
Резка металла на заготовки производится механическим способом на прессножницах.
Перед сваркой кромки деталей, если это предусмотрено чертежами, подвергают обрезке, скосу и очистке. Обработка и скос кромок под сварку производятся механическим путем на кромкострогальных и продольно-строгальных станках. Скос кромок выполняется в соответствии с типом сварного соединения.
Сборка и сварка конструкции
Конструкции бункера из элементов прокатного и составного профиля, соединяемых между собой в узлах. Основными элементами бункера являются стенки. Перед началом сборки кондуктор настраивается на высоту стенки бункера.