Файл: 1. 1 Назначение конструкции 4 2 Описание конструкции 4.doc
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 72
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1.7 Выбор способов сварки
При изготовлении конструкции фундамента, необходимо стремиться к максимальной механизации и автоматизации, как можно сильнее снизить участие человека и его ручного тяжелого труда в процессе производства. Но вместе с тем необходимо, чтобы введенная автоматизация являлась экономически оправданной, и обеспечивать необходимый уровень качества и требования, предъявляемые к изготавливаемой конструкции.
Исходя из условий работы, назначения, материала, используемого при изготовлении конструкции, допускается использовать для сварки фундамента следующие виды сварки: ручная дуговая сварка (РДС), автоматическая сварка под флюсом (АСФ), полуавтоматическая сварка.
Ручная дуговая сварка. Этим способом сваривают конструкции во всех пространственных положениях, из разных марок сталей, в случаях, когда применение автоматической и полуавтоматической сварок не возможно, например, при отсутствии требуемого оборудования
Автоматическая сварка под флюсом. При сварке вылет электрода значительно меньше, чем при РДС. Поэтому можно не опасаться перегрева электрода и отделения защитного покрытия, в несколько раз увеличить силу тока. Производительность сварки под флюсом в 10-15 раз выше, чем при РДС. Это достигается за счет: повышения величины и плотности сварочного тока, повышения коэффициента наплавки, увеличения глубины проплавления свариваемого металла, повышения скорости сварки, снижения машинного времени сварки.
Сварка в СО2 и его смесях. По сравнению с РДС сварка в защитных газах имеет следующие преимущества:
Возможность механизации сварочных работ при выполнении коротких швов;
-
уменьшение коробления изделий за счет повышенной теплоотдачи; -
простота процесса и техники сварки (сварщики осваивают этот способ за 3-5 смен); -
более высокая производительность труда; -
малая чувствительность к образованию пор; -
уменьшенное содержание газов в шве;
Недостатки: в связи с повышенным содержанием кислорода в атмосфере дуги необходимо раскислять в процессе сварки металл шва. Элементы раскислители вводятся в сварочную ванну через электродную проволоку.
Таким образом, проанализировав все достоинства и недостатки вышеперечисленных способов, выбираем для сварки фундамента способ сварки в среде защитного газа, для сборочных работ РДС.
1.8 Выбор сварочных материалов
На механические и физико-химические свойства металла шва весьма существенное влияние оказывает его химический состав.
Выбираем сварочные материалы:
-РДС – электроды УОНИИ-13/55 (Ø4мм).
-Проволока Св-08Г2С(О) ( Ø1,2мм).
-Защитная среда в смеси СО2 (углекислого газа).
Состав сварочных материалов приведен в таблицах 5 и 6 .
Углекислый газ, или углекислота (СО2) – бесцветный газ с едва ощутимым запахом; при растворении в воде придает ей слабый кисловатый вкус. При 0° С и давлении 760 мм рт. ст. плотность 1,97686 г/л, плотность по отношению к воздуху 1,524.
Жидкую углекислоту транспортируют в стальных баллонах или в специальных контейнерах.
Таблица 4 - Химический состав сварочной проволоки Св-08Г2С(О)
| Марка проволоки | Химический состав, % | ||||||
| Угле- род | Крем-ний | Марга-нец | Хром | Никель | Сера, | Фосфор, | |
| Св-08Г2С(О) | 0,05-0,11 | 0,7-0,95 | 1,8-2,1 | Не более 0,2 | Не более 0,25 | 0,025 | 0,030 |
1.9 Оборудование для полуавтоматической сварки
MIG 5000 (J91) - инверторный сварочный аппарат, предназначенный для полуавтоматической сварки в среде защитного газа (MIG/MAG), с возможностью ручной дуговой сварки покрытыми электродами (ММА), а также полуавтоматической сварки порошковой проволокой (FCAW).
Технические данные полуавтомата MIG 5000 приведены в таблице 4.
Таблица 5 – Технические характеристики MIG 5000
| Технические данные | Значение |
| Напряжение сети | 380 В |
| Частота питающей сети | 50/60 Гц |
| Потребляемая мощность | 24,7 кВА |
| Потребляемый ток | 34 А |
| Диапазон регулирования сварочного тока | 50÷500 А |
| Сварочный ток MIG/ММА | 50–500/20–500 А |
| Диапазон рабочего напряжения | 15÷48 В |
| Напряжение холостого хода | 70 В |
| Скорость подачи проволоки | 1,5–16,0 м/мин |
| Диаметр сварочной проволоки | 1,0/1,2/1,6 мм |
Оборудование для ручной дуговой сварки
В качестве источника питания сварочной дуги при ручной дуговой сварке все чаще применяются инверторные сварочные источники питания для ручной дуговой сварки.
Для проведения сварочных работ РДС используем отечественный инвертор марки МС-315 «Эллой» Нижний Новгород – представляет собой аппарат, выполненный в однокорпусном исполнении и предназначенный для РДС покрытыми электродами (ММА) постоянным током на прямой или обратной полярности во всех пространственных положениях [22].
 |
Рисунок 1 – Общий вид МС-315
Технические данные инверторного сварочного источника питания МС-315 приведены в таблице 6.
Таблица 6 – Технические характеристики МС-315 /22/
| Технические данные | Значение |
| Температура окружающей среды, °С | - 10÷ +40 |
| Диапазон регулирования сварочного тока, А | 20-315 |
| Потребляемая мощность, кВа | 14 |
| Напряжение холостого хода, В | 82 |
| Форсирование дуги, А | 1-150 |
| Горячий старт, А | 15-315 |
| Время горячего старта, сек. | 0,01-1 |
1.10 Определение параметров режима сварки
Диаметр электродной проволоки, dэл зависит от толщины металла (δст) и глубины проплавления h. Однако, глубина проплавления зависит от величины зазора в между кромками и формы подготовки кромок под сварку. Для учёта этих факторов введём расчётную глубину проплавления hр, которую можно определить по таблице 1.7.
Диаметр проволоки рассчитывается по формуле:
dэл = ( hр )0,25 ± 0,05 hр (1.2)
hр = (0,7-1,1)к =4,2-6,6=5,4 мм. (1.3)
dэл = (5,4)0,25 ± 0,05 ×5,4=1,28мм.
Расчётному диапазону соответствует стандартные диаметры 1,4; 1,6; и 2,0. Можно принять значение dэл =1,4 мм
Для расчёта скорости сварки для dэл = 1,4 мм выбираем коэффициент КV =1100
Vс = KV ( hр )1,61(1/ e)3,36
Vс=1100(5,4)1,61(1/12)3,36=6,9 мм/с (1.4)
Полученное значение Vс не выходит за пределы ограничений для механизированной сварки Vс = 4…10 мм/с, его можно оставить и не делать перерасчёт при более низкой ширине шва e.
Для расчёта сварочного тока для dэл = 1,6 мм находим КI =440
Iс = КI ( hр )1,32(1/ e)1,07 (1.5)
Iс =440(5,4)1,32(1/12)1,07=440×5,3×0,06=140 А.
Напряжение сварки:
Uс = 14 + 0,05 Iс (1.6)
Uс =14+0,05×140=21 В, принимаем Uс = 21 В.
Вылет электродной проволоки:
Lв = 10 dэл ± 2 dэл (1.7)
Lв =10×1,4±2×1,4=16±2,8 мм.
Скорость подачи электродной проволоки:
Vэп= (4×3,96×140)/ (3,14х1,62х7,8) = 309 м/ч (1.8)
Расход защитного газа СО2:
qзг = 3.3 ·10-3 (Iс)0,75 (1.9)
qзг =3,3×0,001×56,14=0,26 л/с (15,6 л/мин)
Расчет РДС для установки электроприхваток
Силу сварочного тока определяют по формуле:
Iсв = (π · d2эл /4) · j, (1.10)
где: π – 3,14;
dэл – диаметр электрода, мм;
j – допустимая плотность тока, А/мм2.
Плотность тока выбирается в пределах, рекомендуемых табл. 10.
Таблица 7 - Допустимая плотность тока в электроде при ручной дуговой сварке
| Вид покрытия | Диаметр стержня электрода, мм | ||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 и более | |
| Основное | 15,0-20,0 | 13,0-18,5 | 10,0-14,5 | 9,0-12,5 | 8,5-12,0 |
| Кислое, | 14,0-20,0 | 13,5-19,0 | 11,5-15,0 | 10,0-13,5 | 9,5-12,5 |
Iсв = (3,14 · 32 /4) · 15=105А
Iсв=110А
Напряжение будем рассчитывать по формуле :
Uсв=12+0,4×Iсв/4 =12+0,4×110/4=23В
Принимаем UСВ = 24 В.
1.11 Оценка технологичности изготовления фундамента
Технологичность конструкции фундамента предусматривает такую конструкцию, которая кроме служебного назначения обеспечивает качество изделия.
С точки зрения заготовительных операций фундамент является технологичным. Это объясняется тем что, что при выполнении операций заготовительных минимально применение немеханизированного ручного труда и детали имеют габариты небольшие. Сборка фундамента из сборочных единиц, составляющих его, производится на стенде, скомплектованных из стандартного оборудования, выпускаемого промышленностью.
С точки зрения сборочно-сварочных операций трубопровод технологичен. Это объясняется тем, что большинство сварных швов расположены в доступных местах.