Файл: Сварочная техника и технология занимает одно из ведущих мест в современном производстве.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Введение
Сварочная техника и технология занимает одно из ведущих мест в современном производстве.
Современный технический прогресс в промышленности неразрывно связан с совершенствованием сварочного производства. Сварка как высокопроизводительный процесс неразъемных сварных соединений, находит широкое применение при изготовлении металлургического, кузнечнопрессового, химического и энергетического оборудования, различных трубопроводах, в сельскохозяйственном и тракторном машиностроении , в производстве строительных и других конструкций.
Сварочное производство – комплексное производство, включающие в себя основные операции (сборку, сварку, правку, термообработку, отделку сварных конструкций и др.), вспомогательные операции (транспортные, наладочные, контрольные и др.) и операции обслуживания (ремонтные и др.) На сварочные операции в сварочном производстве составляют в среднем 70%, а сварочные 30% общей трудоёмкости работ сварочных цехов.
В моей курсовой работе я буду представлять как, для чего, с какой целью, и при каких условиях работает печка для отопления бани и технологический процесс её изготовления.
1 Характеристика изделия
1.1 Назначение, описание и условие работы печи для бани.
Все печи при наличии хорошего теплового контура должны: создавать требуемый температурный режим в комнате отдыха, мойке и парилке, готовить 50 -200л горячей воды, регулировать нагрев воды (от кипения),приготавливать пар надлежащего качества на 6 -8 человек (из печи должен выходить прозрачный пар), быть теплоёмкими, чтобы полностью высушивать её после использования, от чего зависит долговечность бани и чистота воздуха, возможность помыться без посещения парилки через 1-2 дня после протапливания.
Печь для отопления бани должна обладать такими свойствами как жаростойкость, жаропрочность, а так же соответствовать всем техническим, эксплуатационным требованиям и стандартам.
Жаропрочность (окалиностойкость) – это способность металлических материалов противостоять химическому разрушению поверхности под действием воздуха при высоких температурах.
Жаростойкость – способность металлов без существенной деформации выдерживать механические нагрузки при высоких температурах.
Указанные выше свойства достигаются добавлением в состав металлических сплавов легирующих элементов – хрома, никеля, титана и др. Сталь, из которой создана печка, называется легированной, но такое свойство как жаростойкость может обеспечивать сталь при содержании хрома 13% - высоколегированная сталь.
Хром создаёт на поверхности стали пассивную плёнку, не подверженную окислению до предельной температуры, называемой температурой окалинообразования.
Именно 13% содержание хрома обеспечивает такое свойство в печи как жаростойкость, как и следствие, уменьшение толщины стенок топки при сохранении её ресурса. Это в свою очередь обеспечивает нагрев парилки. При этом даже при высокой температуре в парилке дышится легко и свободно, т.к. при высокой температуре окалинообразования кислород не вступает в реакцию окисления со стенками печи.
Здесь необходимо отметить что быстрый прогрев парилки достигается так же за счёт площади поверхности нагрева банной печи. К поверхностям нагрева в банной печи относятся: топка, тепловые карманы и каменка.
Чем площадь больше тем процесс прогрева парилки и смежных помещений проходит быстрее.
Таким образом, печи для бань изготавливаются из жаростойкой, жаропрочной, высоколегированной корозионностойкой (нержавеющей) стали.
Рекомендации: На рынке продаётся большое количество банных печей, производители которых заявляют что их изделия изготовлены из жаростойкой или жаропрочной стали. В этом случае спросите у продавца состав и процентное содержание хрома в официальных документах производителя. Если ответ некорректен, а в документах не указанна цифра 13, то вы приобретаете печь из легированной (не жаростойкой стали).
1.2 Выбор и обоснование материала сварной конструкции.
Так как данная печь предназначена для работы в тяжёлых условиях при высоких температурах и высоких нагрузках, при этом должна быть обеспечена жаропрочность и жаростойкость конструкции, то мы выбираем материал сварной конструкции – сталь 20Х13.
Сталь 20Х13 – Жаропрочная, высоколегированная, корозионнстойкая нержавеющая. та сталь имеет прочность, корозионностойкость и работает при высоких температурах.
Применение: энергетическое машиностроение и печестроение, турбинные лопатки, болты, гайки, арматура крекинг установок работающая при температуре 500-600С, а так же изделия подвергающиеся действию слабо агрессивных сред, сталь мартенситного класса.
Вид поставки стали 20Х13 сортовой прокат, в том числе фасонный ГОСТ 5949 -75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71; калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75; лист толстый ГОСТ 7350-77; лист тонкий ГОСТ 5582-75;лента ГОСТ 4976-89; проволока ГОСТ 18143-72; полоса ГОСТ 4405-75; поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71;трубы ГОСТ 9940-81.
Химический состав стали:
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr |
| 0.16 - 0.25 | до 0.6 | до 0.6 | до 0.6 | до 0.025 | до 0.03 | 12 - 14 |
Механические свойства стали
| Сортамент | Размер мм | в Мпа | T МПа | 5 % | % | KCU кДж / м2 | Термообработка | |
| Лист | 1-4 | 500 | | 20 | | | Отпуск 740-800 o C, | |
| Лист | 4-25 | | | | | | Отпуск 680-780 o C, | |
| Поковки | до 100 | 630 | 400 | 17 | 45 | 600 | | |
| Поковки | до 200 | 630 | 400 | 16 | 42 | | ||
1.3 Технологичность сварной конструкции
Сварка банной печи выполняется ручной электродуговой сваркой (РДС) штучными электродами . Была выбрана определённая последовательность скоса кромок а так же были подобранны инструменты для очистки шлака.
Так как эта конструкция ответственная и требует определённых нагрузок на жаропрочность, жаростойкость то эта конструкция выполняется с V – образной разделкой кромок с зазором 1-2мм. Конструкция разделки кромок обеспечивает требуемую точность при сборке, простоту и лёгкость сварки.
Данная печь имеет характер работы швов на разрыв, поэтому швы должны быть прочноплотными и должны испытывать определённую нагрузку т.к. температурный режим печи 500 -600 С.
2 Технические условия на изготовления сварной конструкции основной и вспомогательный материалы
2.1 Точность изготовления сварной конструкции
Данное изделие –печь для бани , конструкция ответственного назначения изготовляемая из жаропрочной высоколегированной стали печь относится к малогабаритным конструкциям, поэтому трудности при её изготовлении не должны возникнуть.
Печь рассчитывают на напряжения, деформации и статические нагрузки а так же должен соблюдаться технологический процесс при её изготовлении, высокое качество выполняемых работ и контроль сварных швов.
После термообработки и сварки печь не должна иметь напряжений и деформаций, толщина стали 10мм, припуск 1-2мм.
При сборке под сварку должна быть обеспечена точность сборки деталей в пределах размеров и допусков , указанных в рабочих чертежах. Чтобы обеспечить требуемую точность сборки печи нужно применить сборочно –сварочное приспособление предохраняющее конструкцию от напряжений и деформаций и не затрудняющее выполнение сварочных работ.
Детали, подлежащие сварки должны свариваться во всех пространственных положениях.
Сборочно-сварочное приспособление должно быть периодически проверено (правильно ли мы закрепили деталь и т.д.).
Детали подаваемые на сборочные операции должны быть обезжиренные, хорошо зачищены и должны пройти термообработку перед сваркой.
Свариваемые кромки так же должны быть очищены от влаги, ржавчины и масла.
2.2 Требования к основным и вспомогательным материалам
Весь поступающей металл должен иметь: сертификат, в котором указывается марка металла, вид проката, его размеры, количество штук, номер плавки, химический состав, физические и технологические свойства. Если сертификата нет, то металл не допускается на производство.
Детали подаваемые на сборочные и сварочные операции должны быть сухими, чистыми и выправленными. Сварочные кромки должны быть очищены от влаги, краски, ржавчины и масла.
Требования к сварочным электродам:
1)стабильное горение и хорошее формирование шва;
2)получение сварного шва заданного химического состава;
3)спокойное и равномерное расплавление электродного стержня и покрытия;
4) минимальное разбрызгивание электродного металла и высокая производительность;
лёгкая отделяемость шлака и достаточная прочность покрытия;
5) сохранение технологических и физико –химических свойств в течении определённого времени;
7) минимальная токсичность при изготовлении и сварки.
Электроды должны поставляться в пачках весом 5 кг, иметь ГОСТ, номер плавки. Так же должен быть сертификат, где указывается марка, диаметр, завод изготовитель, масса, химический состав, номер стандарта.
В данном случае при изготовлении сварной конструкции я использовал электроды ОК 68.15; тип Э -50А, ГОСТ 9466-75; аналоги (ЦЛ-41, УОНИ 13НЖ, АНБ-1), - электроды для сварки нержавеющей теплоустойчивой стали, тип покрытия–основное, электрод даёт ферритный металл шва.
Химический состав электрода %:
| С | Si | Mn | Cr | Ni | Мо | Сu |
| 0,06 | 0,5 | 0,7 | 12,5 | 0,6 | 0,5 | 0,2 |
Механические свойства: предел текучести -390мПа; предел прочности 870мПа; относительное удлинение 25%; данные получены после термообработки при температуре 750С в течение часа.
2.3 Требования к качеству сварных швов
Сварка ответственных конструкций должна производится по технологическому процессу, обеспечивающему хорошее качество сварных соединений и изделия.
Для электродуговой сварки применяются электроды марки ОК 68.15. Электроды перед сваркой следует просушить, прокалить при температуре 100С.
При многослойной сварке после наложения каждого слоя, особенно корневого, необходимо защищать швы и свариваемые кромки от шлака и устранять дефекты. По окончании сварки швы и прилегающие к нему зоны должны быть зачищены от шлака, металлических брызг и грязи.