Балка рукояті екскаватора ЕКГ-8И
Балка рукояті екскаватора ЕКГ-8И
ЗМІСТ
Вступ
1. Характеристика виробу
1.1. Призначення, опис і умови роботи зварної конструкції
1.2. Обгрунтування матеріалу зварної конструкції
1.3. Технологічність зварної конструкції
2. Технічні умови на виготовлення зварної конструкції. Основний та допоміжний матеріали
2.1. Точність виготовлення зварної конструкції
2.2. Вимоги до основних та допоміжних матеріалів
2.3. Вимоги до якості зварних швів
2.4. Вимоги до кваліфікації зварювальників
3. Технологічний процес виготовлення зварної конструкції
3.1. Критичний аналіз існуючого на підприємстві технологічного процесу
3.2. Розбивка конструкції на вузли і підвузли
3.3. Заготівельні операції
3.4. Оцінка зварюваємості матеріалу конструкції і вибір способу зварювання
3.5. Характеристика і обгрунтування зварювальних матеріалів
3.6. Розробка маршрутної технології збирання-зварювання. Розрахунок і вибір режимів зварювання
3.7. Обгрунтування і вибір зварювального обладнання
3.8. Проектування и вибір технологічної оснастки і її опис
3.9. Опис технологічного процесу виготовлення виробу
3.10. Заходи по зменшенню збирально-зварювальних напруг та деформацій
3.11. Обгрунтування і опис методів контроля якості, віправлення дефектів і вибір обладнання
4. Організаційна частина
4.1. Виробничий звязок проектуємої дільниці
4.2. Нормування технологічного процесу збирання і зварювання
4.3. Розрахунок необхідної кількості збирально-зварювального обладнанння, оснасткіи і робочих місць
4.4. Визначення необхідної кількості основних і допоміжних матеріалів
4.5. Вибір та обгрунтування внутрішньоцехового транспорту
4.6. Планування ділянки цеху для виготовлення обечайки хвостової і опис технологічного потоку
5. Охорона праці
6.Охорона навколишнього середовища
Перелік посилань
Прикладка
ВСТУП
Зварювання - один з найбільш широко застосовуємих технологічних процесів виготовлення металоконструкцій у сучасному машинобудуванні.
Важке машинобудування є основним виробником та постачальником сучасного обладнання для ведучих галузей народного господарства: чорної і кольорової металургії, нафтовидобувної, газової, вугільної та гірнозбагачувальноі промисловості. Проектуємий вибір (балка рукояті) є однією з основних частин екскаватора ЕКГ-8И. Цей екскаватор використовують для гірських розробок корисних копалин відкритим способом. В свою чергу корисні копалини є сировиною для багатьох галузей народного господарства. Виробництво екскаваторів належить до галузі важкого машинобудування. В цій галузі зварювання почали застосовувати з першої половини 30-х років. У металургійному і гірському машинобудуванні зварюванням заміняють інтенсивно клепані і литі конструкції з 1935 р.
Досвід експлуатації машин зі зварними деталями показав, що вони за якістю не вступають литим і в багатьох випадках економічніші за них. Балка рукояті і її складова частина - обечайка хвостова теж є заміною литої балки, яку випускав Іжорський машинобудівний завод, і є зварною конструкцією.
При виготовленні обечайки хвостової можна застосовувати автоматичне чи напівавтоматичне зварювання, що істотно продуктивність праці, а також можна застосовувати спеціалізовані механізовані збирально-зварювальні пристрої.
Галузь важкого машинобудування має досить широкі перспективи розвитку. Після виходу нашої продукції на світовий ринок з”явились досить ємкі нові ринки збуту, що в свою чергу обомовило основні напрямки розвитку такі як обладнання для чорної і кольорової металургії, гірсько-видобувної галузі, нафтовидобувної, вугільної, гірнозбагачувальної промисловості. Особливим попитом користуються екскаваторі, прокатні стани, потужні преси.
В проектуємому збирально-зварбвальному цеху буде проходити весь технологічний процес виготовлення обечайки хвостової, починаючи зі складу металу і закінчіуючи складом готової продукції. Також описується і обгрунтовується матеріал конструкції, зварювальні матеріали, та інші допоміжні матеріали. Вибирається зварювальне обладнання, проектується спеціалізовані механізовані збирально-зварювальні стенди, які поліпшують умови праці робітників і підвищують її продуктивність. Проводиться нормування технологічного процесу збирання та зварювання. Розрахолвується необхідна кількість робочих місць, оснастки, збирально-зварювального обладнання.
Також вирішуються питання з охорони праці і навколишнього середовища.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРОБУ
1.1. Призначення, опис і умови роботи зварної конструкції
Проектуєма зварна конструкція є конструкцією балочного типу. Балка рукояті належить до основних частин робочого обладнання екскаватора ЕКР8И.
Екскаватор ЕКР8И робе на гірських розробках по видобутку руди та інцих корисних копалин. До складу робочого обладнання екскаватора входять: механізм напора, стріла, рукоять і ковш. Місткість ковша 8 м3.
Конструкція балки рукояті екскаватора ЕКР8И використовуєма на НКМЗ складається з таких вузлів: відливка головна, труба та хвостовик.
Труба виконана з листової сталі 10ХСНД, яка звальцьована в обечайку, що зварені між собою. Труба складається з п”яти обечаєк діаметром 700 мм і довжиною 1566 мм кожна. Обечайки зварені між собою за спеціальною технологією.
Відливка головна виконана з сталі 25Л. Вона приварюється до труби за спеціальною технологією.
Замікає рукоять хвостовик, який уявляє собою зварну металоконструкцію.
Балка рукояті цієї конструкції володіє простотою виконання і надійністю.
На рукояті встановлені зверху опори під полублоки і самі полублоки, кронштейн для закріплення ричага механізма відкриття днища ковша.
Рух балки рукояті виконується да допомогою канатів, запасованих на рукояті через полублоки. Канати в свою чергу приводяться до руху лебідкою, що встановлена на екскаваторі.
1.2. Вибір обгрунтування матеріалу зварної конструкції, його характеристика
До конструкції що розглядається в данному курсовому проекті пред”являються досить високі вимоги по умовам її роботи.
Тому труби, з яких складається балка рукояті виконуються із сталі 10ХСНД, з цієї ж сталі виконана обечайка хвостова. Усі інші елементи, що входять до складу обечайки хвостової: плита верхня, плита нижня і їх елементи виконані з сталі Ст3пс3.
Наведена вище сталь Ст3пс3 відноситься до вуглецевих конструкційних сталей звичайної якості. Вона відноситься до напівспокійних сталей третьої категорії. Хімічний склад сталі Ст3пс3 наводиться у табл.1.
Таблиця 1
Хімічний склад сталі Ст3пс3
Марка сталі
|
C,%
|
Mn,%
|
Si,%
|
P
|
S
|
Gr
|
Ni
|
Cu
|
As
|
|
Ст3сп3
|
0.14-0.22
|
0.40-0.65
|
0.12-0.30
|
не більше
|
|
|
|
|
|
0,04
|
0,05
|
0,33
|
0,30
|
0,30
|
0,08
|
|
|
Ця сталь задовольняє наступним вимогам:
Гарна зварюємість;
Працездатність сталі і зварних швів у різних кліматичних умовах;
Добра механічна оброблюємість.
Сталь Ст3пс3 для виготовлення конструкцій постачається в горячекатаному стані. Механічні властивості сталі наведені в табл.2.
Таблиця 2. Механічні властивості сталі
Марка сталі
|
Тимчасовий опір Gв Нмм2
|
Межа текучесті Gт Нмм2
|
Відносне подовження д,%
|
|
ВСт3сп
|
380-190
|
20 мм
250
|
20-40мм
240
|
40-100мм 230
|
100мм 210
|
20мм 26
|
20-40мм
25
|
40мм 23
|
|
|
Ударна в”зкість столі при температурі +200С:
При S=(5-9) мм aн =80 Hмсм2;
При S=(10-25) мм aн =70 Hмсм2;
При S=(26-40) мм aн =50 Hмсм2;
Розглянута сталь відноситься до числа добре зварюємих металів. Для цих сталей технологію зварювання вибирають із умов забазпечення комплекса вимог, головні з яких: досягнення рівноміцності зварного з”єднання з основним металом і відсутність дефектів у зварному з”єднанні. Для цього механічні властивості методу шва, навколошовної зони і зварного з”єднання в цілому повинні бути не нижче мінімальних механічних властивостей основного металу. У металі шву не повинно бути непроварів, тріщин, пор та інших дефектів, вони повинні мати вимагаємі за кресленням розміри і форму.
При зварюванні вуглецевої сталі метал шву незначно відрізняється за складом від основного металу. Ця різниця в основному зводиться до зниження вмісту марганцю і кремнія. Зниження міцності металу шву внаслідок зменшення вмісту в ньому вуглецю при дуговому зварюванні повнустю компенсується за рахунок збільшення швидкості його охолодження і лигування металу через дріт, покриття марганцем і кремнієм.
Ті ж самі вимоги можна віднести і до будь-якої сталі, зокрема до сталі 10ХСНД.
Низьколеговані конструкційні сталі підвищеної міцності повинні мати високу стійкість проти переходу у крихкий стан і бути недорогими і економічними у виробництві. Склад сталі повинен передбачати можливість її зварювання без ускладнення технології і забезпечувати високу стійкість проти утворення тріщин в металі шву.
Використання дефіцитних і дорогих лигуючих елементів, наприклад нікеля і молібдена, обмежується вимогою низької вартості та економічності виробництва. Тому у застосовуємих низьколегованих сталях (15ХСНД і 10ХСНД) вміст нікелю невеликий. Хімічний склад сталі 10ХСНД наведений в табл.3.
Таблиця 3
Хімічний склад сталі 10ХСНД
Марка сталі
|
C,%
|
Si,%
|
Mn,%
|
Gr
|
Ni
|
Cu
|
P
|
S
|
|
|
|
|
|
|
|
|
не більше
|
|
10ХСНД
|
0,12
|
0,80-1,10
|
0,50-0,80
|
0,60-0,90
|
0,50-0,80
|
0,40-0,65
|
0,040
|
0,035
|
|
|
Необхідність забезпечення високої стійкості проти перехода у крихкий стан і доброї зварюємості обмежує застосування лигуючих елементів, які, сприяючі підвищенню міцності сталі в той же час знижують її стійкість проти перехода у крихкий стан і утворення кристалізаційних тріщин (CiSi).
Міцності характеристики сталі 10ХСНД у табл.4.
Таблиця 4.
Міцності характеристики сталі 10ХСНД
Марка сталі
|
Тимчасовий опір Gв кгсмм2
|
Межа текучесті Gт,кгсмм2
|
Ударна в”язкість при -400, ан кгсм/см2
|
|
10ХСНД
|
44-55
|
30-40
|
3
|
|
|
Технологія зварювання низьколегованих сталей у СО2 практично нічим не відрізняється від технології зварювання низьковуглецевих сталей. Зварювання ведуть дротом Св-08Г2С.
1.3. Технологічність зварної конструкції
Під технологічністю треба розуміти надання будь-якому виробу такої форми і вибір таких матеріалів, що забезпечать високі технологічні експлуатаційні якості виробів при економічному виготовленні.
Технологічність будь-якої конструкції забезпечується урахуванням конструктивних, технологічних, експлуатаційних вимог.
До конструктивних вимог належать:
вибір раціональної схеми і головних параметрів конструкції, обгрунтованих аналізом існуючих конструктивних форм і використання комплексу стандартів;
вибір основних та допоміжних матеріалів, конструктивних форм зварних з”єднань і вузлів, забезпечуючих досить високу якість виробу;
взаємне розташування вузлів форм спряження, забезпечуючих найвигідніші умови збирання і зварювання. Мінімальний обсяг обробки до і після зварювання;
можливість розбивки виробу, якщо він складний на вузли і пудвузли з використанням спеціального обладнання і потокових ліній;
вибір простих форм деталей, які забезпечують мінімаль ну довжину швів і розташування їх в зручних місцях для виконання зварювальних робіт;
стандартизація матеріалів, вузлів, процесів на основі уніфікації і типізації;
вибір заходів, попереджуючих або обмежуючих залишкові деформації і напруження зварних виробів.
Основні технологічні вимоги:
вибір теплового режиму зварювання, який забезпечує відповідні допуски при збиранні і зварюванні вузлів і усього виробу в цілому;
вибір оптимальних технологічних процесів для виготовлення запланованої до випуску продукції;
слушна послідовність виконання збирально-зварювальних операцій;
призначення мінімальних допусків на механічну та термічну обробку виробів. Вибір режимів термообробки;
вибір оптимальних режимів зварювання та контролю виробу;
вибір раціонального варіанту зварювального обладнання.
Експлуатаційні вимоги:
забезпечення необхідної надійності і довговічності основних показників якості зварної конструкції;
підвищення економічності конструкції в експлуатації, та простота обслуговування її при виконанні ремонтних рпобіт;
покращення показників якості, стабільності, експлуатаційної надійності.
Для порівняння технологічності зварних конструкцій, використовуються такі показники: матеріалоємність, трудомісткість, собівартість, енергоємність, тривалість виробничого циклу.
2. ТЕХНІЧНІ УМОВИ НА ВИГОТОВЛЕННЯ ВУЗЛА
Розглядаємий вузол зварної конструкції належить до балочного класу. При виготовленні цього вузла слід виконувати усі вимоги, що висуваються до точності її виготовлення.
1.4. Технічні умови на заготовку.
У деталей, виготовлених з прокату, на поверхні, що не підлягає у подальшому механічній обробці, не повинно бути завусенець, тріщин, надривів та розшарувань.
Невказані у кресленнях деталей граничні відхилення лінійних розмірів приймаються да табл.5.
Таблиця 5.
Невказані граничні відхилення лінійних розмірів деталей
Інтервал розмірів, мм
|
Граничні відхилення, мм
|
|
|
Лінійних розмірів (крім радіусув скруглення фасок)
|
Розмірів радіусів скруглення і фасок
|
|
Вище 0 до 315 включно
|
±2
|
±2
|
|
Вище 315 до 1000 включно
|
±2
|
±4
|
|
Вище 1000 до 2000 включно
|
±3
|
-
|
|
Вище 2000 до 3150 включно
|
±5
|
-
|
|
Вище 3150 до 5000 включно
|
±6
|
-
|
|
Вище 5000 до 6000 включно
|
±8
|
-
|
|
Вище 6000 до 10000 включно
|
±10
|
-
|
|
|
Для деталей, що виготовляються з прокату товщиною не бцльш 100 мм шляхом різки під прямим кутом, до його поверхні, допуск перпендикулярності поверхні різа відносно поверхні прокату встановлені 10% від його товщини, але не більше 3 мм.
Шорхість поверхней кромок деталей виготовляемих без креслень, становлюється Rz 1000 мкм при товщині деталі S60 мм і не нормується при S>60 мм, але нерівності різу повинні знаходитись у межах половини допуску на відповідний лінійний розмір.
Деталі, що виготовлені газовою різкою, повинні відповідати наступним вимогам.
кромки повинні бути очищені від грату, шлаку, бризок і напливів;
на поверхні кромок не допускаються зарізи і вихопи глибиною, що перевищує величину 2Rz (де Rz - шорсткість поверхні, вказана у кресленні), і довжиною більше за 20 мм. Кількість зарізів і вихватів не повинна бути більше 4 шт на 1 м довжини кромки;
невказані радіуси скруглення контура у кутах не повинні перевищувати 6 мм.
Після різки на ножницях скалування кромок, що обрізаються, висотою більше за 0,5 мм не припускається.
Виправлення кромок абразивним інструментом слід проводити так, щоб риски при обробці були напрямлені вздовж кромки.
Виправлення кромок шляхом підварки повинна виконуватись за технологією.
Допуски форми деталей, виготовлених з листа, приведені у табл.6, 7.
Таблиця 6.
Допуск площинності деталей, мм
Товщина листа
|
Допуск (зазор між лінійкою довжиною 1 мм і поверхнею металопрокату)
|
|
До 3 включно
|
2,5
|
|
Вище 3 до 8 включно
|
2,0
|
|
Вище 8 до 20 включно
|
1,5
|
|
Вище 20 до 30 включно
|
1,0
|
|
|
Таблиця 7
Допуск різниці розмірів деталей по діагоналям, мм
Інтервал режимів діагоналей
|
До 1500 включно
|
Вище 1500 до 2500 включно
|
Вище 2500 до 4500 включно
|
Вище 4500 до 9000 включно
|
Вище 9000 до 15000 включно
|
|
Допуски різниці довжини діагоналей
|
3
|
5
|
6
|
8
|
10
|
|
|
Допуск прямолінійності поверхні прокату деталей крім виготовлених з листів - 3 мм на довжині 1000 мм і 6 мм на всій довжині.
Допуск прямолінійності поверхні деталей - 2 мм на довжині 1000 мм і 5 мм на всій довжині.
Допуски круглості вальцьованих обечаєк повинні відповідати даним, наведеним у табл.8.
Таблиця 8.
Допусглок крусті обечаєк
Параметри обечайки
|
Допуски круглості
|
|
Товщина стінки
|
Зовнішній діаметр D
|
|
|
До 6 включно
|
До 2000 включно
|
0,00501 але не більш 7,5 мм
|
|
Вище 6 до 25 включно
|
Вище 2000 до 3000 включно
|
8 мм
|
|
Вище 25 до 80 включно
|
Вище 2000 до 6000 включно
|
10 мм
|
|
|
У деталей, виготовлених з листа згинанням чи вальцюванням за шаблоном, зазор між шаблоном та контролюємою поверхнею деталі не повинен перевищувати 2 мм.
Допуски площинності (неприлягання до контрольної плити) кільця, зігнутого із полоси, кутника, швелера чи двотавра, наведені в табл.9.
Таблиця 9.
Допуск площинності кілець, зігнутих з полоси чи фасонного прокату
Вид прокату і номер фасонного профілю
|
Радіус згибу, мм
|
|
|
До1000 включно
|
Вище 1000 до 2000 включно
|
Вище 2000 до 4000 включно
|
|
|
Допуск (зазор між кільцем і плитою) не більш
|
|
Смуга
|
6
|
8
|
10
|
|
Профілі номерів
|
До 1000 включно
|
10
|
12
|
15
|
|
|
Вище 10до 20 включно
|
12
|
14
|
17
|
|
|
Вище 20до 30 включно
|
15
|
18
|
20
|
|
|
Овальність поперечного круглого перерізу обечайки у місці її згибу не повинна перевищувати 15% розміру перерізу за зовнішнім діаметром.
Висота гофр на трубах діаметром до 25 мм не повинна перевищувати - 2 мм, а на трубах діаметром вище 25 мм- 3 мм.
При формоутворенні деталей, згибі, витяжці і надавлюванні) місцеве утонення чи утовщення прокату не повинно перевищувати 20% товщини вихідної заготовки.
Знайдені на поверхнях прокату забоїни і насічки повинні бути видалені пологою зачисткою, що не виводить розміри прокату за їх граничні відхилення більш ніж на 5%.
Якщо глибина забоїн і насічок перевищує вище вказану величину, вони повинні бути заварені і зачищені.
20. На оброблених поверхнях приварених литих деталей допускаються окремі дрібні раковини довжиною не більш 3 мм кожна, глибиною - до 10% товщини стінки, але не більше 3 мм. Сумарна площа раковин не повинна перевищувати 3% площі поверхні, на якій вони розташовані.
21. Допускається виправлення дефектів литва (раковин, свищів і т.п.) на оброблених і необроблених поверхнях шляхом заварки згідно техпроцеса.
Технічні умови на збирання під зварювання
1. Підлягаючи проплавленню поверхні та прилежачі до них зони металу шириною не менш 20 мм, а також місця примикання вивідних пластинок повинні бути сухими та очищені від іржі, мастила, фарби та інших забруднень.
2. Прихватки, що накидаються для з”єднання збираємих виробів, повинні розміщуватися у місцях розташування зварних швів. Допускається тимчасове з”єднання виробів за допомогою технологічних елементів,які після виконання свого призначення повинні бути видалені, а місця накладання прихваток поза місцями розташування швів зачищені у рівень з металом.
4. Розміри щвів прихваток повинні бути мінімально необхідними і забезпечувати їх зплавдення при накладанні швів проектного перерізу.
5. Збиральні прихватки конструкцій повинні виконуватись зварювальними матеріалами тих же марок, які передбачені для основних швів, або рівноцінні їм. Вимоги до якості прихваток встановлюються такі ж, як і до основних швів.
Незадовільно виконані прихватки повинні бути видалені і при необхідності виконані знову.
6. При збиранні обечаєк у корпус, а також днищ з корпусом, поздовжні шви сумісних обечайок і днищ повинні бути зміщені відностно одне одного не менш, ніж на трикратну величину найбільшої товщини стікуємих елементів і не менш, ніж на 100 мм між вісями швів.
2.2 Вимоги до допоміжних матеріалів
2.2.1 Вимоги до зварювального дроту
Електродний дріт при автоматичному і напівавтоматичному зварюванні під флюсом і в середовищі СО2 і інших захисних газів є одним з основних елементів, що визначають якість зварного з”єднання, тому для її підбору необхідно дотримуватись наступних вимог:
в якому стані повинно бути її покриття;
шкідливих домішок у металі дроту, таких як сірка і фосфор повинно бути відповідно не більше 0,025 і 0,03;
дріт повинен постачатись у бухтах, герметично упакованих з обов”язковоюбіркою, де вказана марка дроту, підприємство виробник, діаметр, маса;
на поверхні дроту не повинно бути задирів, окисної плівки, іржі, забруднення і мастила.
2.2.2 Вимоги до захисного газу
Зварювання в середовищі захисних газів у сучасній техніці знайшло широке використання і є одним з найбільш ефективних і високопродуктивних методів, тому захисний газ повинен відповідати наступним вимогам:
він повинен строго відповідати ГОСТу чи ТУ;
не перевищувати в своєму складі присутність вологи, т.я. це може погіршити якість зварювання;
забезпечувати надуйний захист розплавленого металі;
забезпечити високу продуктивність виробничого процесу;
забезпечити добре формуваннґ зварного шву.
2.3Технічні умови на зварні з”єднання
Стикові зварні шви, що належать УЗК, слід починати і закінчувати на технічних виводних планках, які після зварювання мають бути видалені газовою різкою, а місця різки зачищені абразивом.
У випадку, якщо вивідні планки не застосовуються, кратери на кінцях швів повинні бути заварені. Вивидити шов на основний метал забороняється.
У місцях виходу зварних швів на вільні кромки доступні для зварювання торці кромок деталей мають бути обварені, а у стикових з”єднаннях і зачищені.
У випадку відхилення від площинності вільних кромок виступи величиною h>5 мм слід обрізати газовою різкою і зачистити абразивом з забезпеченням плавного переходу (див.рис.)
При виконанні багатошарових швів кожний шар перед накладанням наступного повинен бути очищений від шлаку і бризов металу. Ділянки шарів шву з раковинами і тріщинами повинні бути видалені і знову заварені.
У двосторонніх швів кутових і таврових з”єднань ГОСТ5264-80, ГОСТ14771-76 і ГОСТ8713-80 величина катета К1 підварки шву повинна бути наступна:
при S3мм-К1S, але не більше 3 мм
при S>3мм-К1=(0,15-0,5) S, але не менше 3 мм.
(S-товщина більш тонкої деталі)
При двосторонньому зварюванні швів з розробкою кромок, якщо застосовуємий спосіб зварки не забезпечує суцільне проплавлення по перерізу, перед накладанням шву зі зворотньої сторони корінь шву повинен бути видалений (вирублений, виплавлений спеціальним різаком) і зачищений.
Після виплавки вольфраммовим електродом зачистку можна не виконувати. При двосторонньому автоматичному зварюванні корінь раніш накладеного шву повинен бути зачищений від грату і протіків.
При накладанні переривчатого зварного шву кінці деталей повинні бути приварені. При цьому допускаються додатні відхилення розміру довжини останньої приварюємої ділянки і від”ємні відхилення розміру останнього кроку, що перевищують граничні.
Не допустимі наступні зовнішні дефекти зварних швів:
незаварені кратери, пропали, свищі, тріщини і виходячі на поверхню шву непровари.
чешуйчатість поверхні з висотою нерівностей, що перевищує додатнє відхилення на розмір висоти підсилення шву і більше 3 мм для інших швів.
Для зварних швів, за виключенням підлягаючих ультразвуковому контролю з”єднань деталей товщиною не менш 21 мм, не допускаються наступні зовнішні дефекти:
на 1 м довжини зварного шву (а при його довжині менше 1 м - на всій довжині) більш 4 зовнішніх пор діаметром не більше 2 мм, якщо відстань між ними не менш 25 мм, і діаметром не більш 1 мм, при відстані між ними 10-25 мм;
підрізи основного металу на глибину більш зв 0,5 мм при товщині деталі до 10 мм і більше 1 мм при товщині вище 10 мм; довжина одного підріза не повинна перевищувати 20% довжини шву, а їх сумарна довжина не більше 40% довжини шву; недопустимі підрізи дозволяється виправляти накладанням тонких швів з забезпеченням плавного переходу від наплавленого до основного металу.
2.4 Вимоги до кваліфікації зварювальника
До зварювання візлів і конструкцій допускаються зварювальники які витримали теоретичні і практичні випробування і мають посвідчення встановленого образцю. Випробування зварювальників і встановлення їх кваліфікації виконується постійно діючими кваліфікаційними комісіями. При виготовленні балки рукояті потрібні зварювальники 3 і 4 розрядів.
Зварювання конструкцій повинно проводитись особами, що мають посвідчення і кваліфікації яких відповідають виконуємій роботі. Зварювання балки рукояті повинно проводитись дипломованими зварювальниками не нижче третьго розряду.
Електрозварювальник повинен виконувати ручне дугове зварювання в усіх просторових положеннях зварного шву вузлів і конструкцій із вуглецевих сталей, механізоване зварювання скалдних і середньої складності вузлів і конструкцій з вуглецевих сталей.
Зварювальник повинен знати побудову використовуємих електрозварювальних машин (напівавтоматів, автоматів, джерел живлення); властивості і призначення зварювальних матеріалів; вибір зварювальних матеріалів, вимоги,що пред2являються до зварного шву; основні види контролю зварних швів; причини виникнення внутрішніх напруг і деформацій у зварних з”єднаннях і міри їх попередження; встановлення режимів зварювання за заданими параметрами.
3. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС ВИГОТОВЛЕННЯ ОБЕЧАЙКИ ХВОСТОВОЇ
3.1 Критичний аналіз існуючого на підприємстві технологічного процесу
Існуючий на підприємстві технологічний процес виготовлення обечайки хвостової має ряд істотних недоліків, серед яких можна відмітити наступне:
1. Весь процес збирання і зварювання виконується на стендовій плиті без використання яких-небудь пристроїв, зокрема для плити верхньої і нижньої конструкції обечайки хвостової.
2. Зварювальні роботи виконуються в основному за допомогою механізованого зварювання в середовищі вуглекислого газу.
Не чітко додержуються послідовності виконання збирально-зварювальних робіт, а самі робочі місця розташовані хаотично, що приводить до появи зустрічних 3.4.Оцінка зварюємості матеріалу конструкції та вибір способу зварювання.
Сталь марки СТ3пс3 є низьковуглецевою сталлю звичайної якості категорія 3, напівспокійної, т обто розкислена марганцем і кремнієм.
Сталь 10ХСНД - низьколегована конструкційна сталь, досить недорога і має високі міцності хакректеристики.
Зварюваємість - це здібність сталей давати якісне зварне з”єднання. Зварюваємість може бути неоднаковою для різних видів зварювання. Дуже цінною властивістю металу є добра зварюваємість для декількох різних видів зварювання таких як дугове, газове і контактне. До таких матеріалів належать низьковуглецева і низьколегована сталь, технічно чистий алюміній і ін.
Істотним показником зварюємості вуглецевих низько- і середньолигованих сталей є їх стійкість до утворення твержих крихких зон з мартенситною структурою та холодних гартівних тріщин.
Орієнтовано можна оцінювати зварюємість подібних сталей за їх хімічним складом. При цьому загальний вплив останнього на схильність до тріщиноутворення вмісту вуглецю - Се.
Розрахуємо Се для сталі СТ3пс3:
що означає задовільну зварюємість без спеціальних засобів. Процентне співвідношення елементів в складі сталі наведено у табл.1.
Розрахуємо Се для сталі 10ХСНД:
Процентне співвідношення хімічних елементів у складі сталі 10ХСНД наведено у табл.3.
За розрахованим еквівалентом вмісту вуглецю видно що ця сталь теж добре зварюється.
Для зварювання цих сталей будемо застосовувати дугові способи зварювання у середовищі захисних газів. Зварювання будемо вести в середовищі СО2 дротом Св-08Г2с.
Цей спосіб зварювання є досить продуктивним і недорогим. Крім того вуглецевий газ є нетоксичним і негорючим. Вуглекислий газ також забезпечує надійний захист зварювальної ванни від водню і азоту повітря. Механізоване зварювання поліпшує умови праці робітників.
3.5 Характеристика і обгрунтування зварювальних матеріалів
При виконанні усіх зварювальних робіт використовується механізоване зварювання в середовищі захисного газу.У якості захисного газу будемо використовувати вуглецевий газ 1-го сорта, склад якого наведений в табл.20.
Таблиця 20
Склад двуокісі вуглецю (за ГОСТ8050-85)
Об”ємна доля (СО2), % не менш
|
99,5
|
|
Об”ємна доля СО
|
Нема
|
|
Масова концентрація мінеральних масел і механічних домішок, мгкг, не більш
|
0,1
|
|
Масова доля води, % не більш
|
Нема
|
|
Масова концентрація водяної пари при температурі 200С і тиску 101,3 кПа, гсм3
|
0,181
|
|
|
Вуглецевий газ є нетоксичним і невзривонебезпечним. Застосування вуглецевого газу забезпечує надійний захист зони зварювання від взаємодії з воднем і попереджує азотування металу шву. Його теплофізичні характеристики добре впливають на стабільність горіння дуги. Достоїнством зварювання в СО2 є низька вартість цього газу, а також можливість слідкування за процесом зварювання і при необхідності корегування режимів зварювання.
Особливість зварювання в СО2 полягає в застосуванні електродного дроту з підвищеним вмістом елементів - розкислювачів. Для зварювання низьковуглецевих сталей широко використовують кремне-маргенцевий зварювальний дріт. У якості присадкового дроту будемо використовувати зварювальний дріт марки Св-08Г2С. Цей дріт вміщує підвищену кількість марганцю і кремнію. Ці елементи забезпечують добре розкислення зварного шву, що істотно впливає на його механічних характеристиках.
Також цей дріт забезпечує отримання викокої стійкості зварного шву проти кристалізаційних тріщин і пор. Хімічний склад присадкового дроту Св-08Г2С наведений в табл.21.
Страницы: 1, 2
|