Файл: 1 Назначение и характеристика изделия.doc

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……...…………………………………………………………...................5

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ………………………..…………………………….................7

1.1. Назначение и характеристика изделия …………………………………………..7

1.2. Выбор режима сварки…………………...............................................................7

1.3. Технологический процесс ………………………………………………………..10

1.4 Контроль качества сварки ………………………………………………………...11

1.5. Основные дефекты сварки, их характеристика, причины возникновения и способы исправления…………………………………….............................................12

2. ОБОРУДОВАНИЕ, ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ И МАТЕРИАЛЫ ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ ……..........................................16

2.1. Перечень оборудования, инструментов и материалов, применяемых для выполнения работы………………………………………………………………..…...16

3. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА, ОХРАНА ТРУДА,

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ВО ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СВАРОЧНЫХ РАБОТ……………………………………………………….........................................18

3.1. Организация рабочего места сварщика…………………………………………18

3.2. Спецодежда и средства защиты сварщика……………………………...............18

3.3. Техника безопасности ………………………………………………………….....19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………….26

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………..……………………..……………………………...…27
ПРИЛОЖЕНИЕ ………………………………………………………………….……..28

1. ЭСКИЗ …………………………………………………………………………….…28

2. ИНСТРУКЦИОННО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ………………………29


ВВЕДЕНИЕ

Сварка — процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

1882 год — н. Н. Бенардос изобрел электрическую сваркус применением угольных электродов, которую запатентовал в Германии, Франции, России, Италии, Англии, США и других странах, назвав свой метод «электрогефестом»

В 1905 году русский учёный В. Ф. Миткевич предложил использовать электрическую дугу, возбуждаемую трёхфазным током, для проведения сварки. В 1919 году сварка с использованием переменного тока была изобретена C. J. Holslag

---

В XIX веке сварочные процессы усовершенствовали учёные Элиу Томсон, Эдмунд Дэви и др. В СССР в XX веке проблемами сварки занимались Е. О. Патон, Б. Е. Патон, Г. А. Николаев. Советские учёные первыми изучили проблемы и особенности сварки в невесомости и применили сварку в космосе. Первую в мире сварку в условиях глубокого вакуума в космосе провели 16 октября 1969 года на корабле «Союз-6» космонавты Георгий Степанович Шонин и Валерий Николаевич Кубасов.

Частично - механизированная сварка — процесс сварки, при котором электродная проволока подается с постоянной или переменной скоростью в зону сварки и одновременно в эту же зону поступает активный (к примеру: углекислый газ) или инертный газ (к примеру: аргон) или газовые смеси, который обеспечивает защиту расплавленного или нагретого электродного и основного металлов от вредного воздействия окружающего воздуха. Защитный газ при этом подается из баллона через газовый редуктор.

Кроме того, что частично - механизированная сварка обеспечивает высокое качество шва, значительно облегчается поджиг дуги, резко возрастает удобство и скорость работы — сварщик избавлен от необходимости смены электродов.

Цель написания письменной экзаменационной работы: показать способность использовать полученные знания и навыки по профессиональным модулям и профессиональным компетенциям при разработке технологического процесса сварки неповоротного вертикального стыка трубы диаметром ø159 мм частично механизированной сваркой;

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ряд задач:

Выбрать материалы, инструменты и приспособления при сварке.

Выбрать сварочные материалы, режимы сварки, оборудование для сварочных и сборочных работ;

Описать технологический процесс выполнения сварки неповоротного вертикального стыка трубы диаметром ø159 мм частично механизированной сваркой;

Отразить возможные дефекты сварных швов;

Отразить охрану труда и технику безопасности при выполнении сварочных работ;

Выполнить эскиз неповоротного вертикального стыка трубы диаметром ø159 мм;

При написании выпускной квалификационной работы я пользовался справочной литературой и интернет ресурсами.

1.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

---

1.1. Назначение и характеристика изделия.

Сварка неповоротного вертикального стыка схожа со процессом сварочного формирования горизонтальных швов. Отличие заключается в том, что возникает необходимость регулярно менять наклон электрода под углом относительно шва по периметру. Применяется сварка неповоротного вертикального стыка, когда нет возможности произвести поворот трубы. Электросварные конструкции в большинстве случаев используются для оборудования теплопроводных магистралей, газопроводов и т.п.


Технические характеристики конструкции.

Характеристики неповоротного вертикального стыка трубы ø159 мм частично механизированной сваркой.
Толщина стенки:	4.5 мм
Длина труб:	100 мм
Диаметр:	150 мм
Дополнительные характеристики:
Конструкция:	Неразборная
Материал изделия	Низкоуглеродистая сталь Ст 3 сп

1.2.Выбор режима сварки.

К основным факторам (параметрам) режимов сварки в защитных газах относится: диаметр электродной проволоки; марка проволоки; сила сварочного тока; напряжение дуги; скорость подачи электродной проволоки; скорость сварки; вылет электрода; расход защитного газа; наклон электрода вдоль оси шва; род тока и полярность. Рассмотрим влияние отдельных факторов (параметров) режима на форму и размеры шва, а также его качество. 

Диаметр электродной проволоки выбирают в пределах 0,5 – 3 мм в зависимости от толщины свариваемого металла и положения шва в пространстве. С уменьшением диаметра проволоки при прочих равных условиях повышается устойчивость горение дуги, увеличивается глубина провара и коэффициент наплавки, умещается разбрызгивание жидкого металла. С увеличением диаметра проволоки должна быть увеличена сила сварочного тока. 

Марка электродной проволоки. Углекислый газ является окислителем. При сварке в его среде происходит окисление железа и примесей, находящихся в стали. В среде инертных защитных газов обычно сваривают легированные и высоколегированные стали. В этом случае электродные проволоки выбирается примерно того же состава, что и свариваемый металл.

---

Сила сварочного тока. С увеличением силы сварочного тока повышается глубина провара, что приводит к увеличению доли основного металла в шве. Ширина шва сначала несколько увеличивается, а затем уменьшается. Силу сварочного тока устанавливают в зависимости от выбранного диаметра электрода. 

Род тока и полярность. Сварку в защитном газе выполняют постоянным током обратной полярности. Постоянный ток прямой полярности и переменный ток почти не применяют из – за низкой устойчивости процесса сварки, неудовлетворительной формирования и плохого качества сварного шва. Переменный ток применяют только при сварки алюминия и его сплавов. 

Напряжение дуги. С увеличением напряжение дуги глубина провара уменьшается, а ширина шва увеличивается. Чрезмерное увеличение напряжение дуги сопровождается повышенным разбрызгиванием жидкого металла, ухудшением газовой защиты и образованием пор в наплавленном металле. Напряжение дуги устанавливается в зависимости от выбранной силы сварочного тока. 

Скорость подачи электродной проволоки связана с силой сварочного тока. Ее устанавливают с таким расчетом, чтобы в процессе сварки не происходило коротких замыканий и обрывов дуги, а протекал устойчивости от выбранной силы сварочного тока. 

Скорость сварки. С увеличением скорости сварки уменьшается все геометрические размеры шва. Она устанавливается в зависимости от толщины свариваемого металла и с учетом обеспечения хорошего формирования шва. Сварку металла большой толщины лучше выполнять более узкими валиками на большей скорости. При слишком большой скорости сварки конец электрода может выйти из зоны защиты и окислиться на воздухе. Медленная скорость сварки вызывает чрезмерное увеличение сварочной ванны и повышает вероятность образования пор в металле шва. 

Вылет электрода. С увеличением вылета электрода ухудшается устойчивость горения дуги и формирование шва, а также увеличивается разбрызгивание жидкого металла. Очень малый вылет затрудняет наблюдение за процессом сварки, вызывает частое подгорание газового сопла горелка до поверхности металла, так как с увеличением этого расстояния ухудшается газовая защита зону сварки и возможно попадание кислорода и азота воздуха в расплавленный металл, что приводит к образованию газовой пор. Величину вылета электрода, а также расстояние от сопла горелки до поверхности металла устанавливают в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки.

---

Расход защитного газа определяют в основном в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки, но на него оказывают также влияние скорость сварки, конфигурация изделия и наличие движения воздуха, т.е. сквозняков в цехе, ветра и др. Для улучшения газовой защиты в этих случаях приходится увеличивать расход защитного газа, уменьшать скорость сварки, приближать сопло к поверхности металла или пользоваться защитными щитами. 

Наклон электрода вдоль шва оказывает большое влияние на глубину провара и качество шва. При сварке углом вперед труднее вести наблюдение за формированием шва, но лучше видны свариваемые кромки и легче направлять электрод точно по зазору между ними. Ширина шва при этом возрастает, а глубина провара уменьшается.

Сварку углом вперед рекомендуется применять при небольших толщинах металла, когда существует опасность сквозных прожогов. При сварке углом назад улучшается видимость зоны сварки, повышается глубина провара и наплавленный металл повышается глубина провара и наплавленный металл получается более плотным. 

1.3. Технологический процесс
Перед тек как приступить к заготовке металла, надо выполнить эскиз изделия. Для сварки неповоротной вертикальной стыка трубы диаметром необходимо подготовить расходный материал:

Чистка металла, разметка, резка, разделка и чистка свариваемых деталей, сборка конструкции перед началом соединения.

Зачищаем металл перед началом сварочных работ. Размечаем металл с соответствующими размерами в чертеже. Нарезаем металл на лентопильном станке W1318SSA.

После того как мы отрезали сварную конструкцию, производим сборку по чертежу и осуществляем нанесение прихваток (10мм) аппаратом KEMPPI Kempact 323R.

Осуществляем проверку правильности сборки сварной конструкции. После этого производим нанесение сварных швов (коренной). Осуществляем осмотр на наличие дефектов. После этого на сварную конструкцию наносим облицовочные швы. Проверяем деталь на наличие дефектов.

Характеристика металла Ст3 сп. Одной из отличительных особенностей стали СТ3 сп является ее химический состав, в котором:

углерод занимает 0,14 – 0,22%;

доля содержания марганца – 0,40 – 0,65%;

доля кремния – 0,15 – 0,30%;

никелевой, хромовой и медной составляющей – до 0,3%

содержание серы – не более 0,005%;

доля фосфор – 0,04%;

азота – менее 0,1%.
1.4 Контроль качества сварки.
Существует несколько видов контроля шва: ультразвуковой, радиографический, визуальный и измерительный, капиллярный, магнитопорошковый.

---