Технология изготовления колонны абсорбционной диаметром 1000 мм
Изготовление сварных конструкций. Проектирование технологии и организации сборочно-сварочных работ. Основной материал для изготовления корпуса, оценка его свариваемости. Выбор способа сварки и сварочных материалов. Определение параметров режима сварки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.01.2013 |
| Размер файла | 447,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Курганский государственный университет
Кафедра: Технология и автоматизация сварочного производства
КУРСОВАЯ РАБОТА
«Технология изготовления колонны абсорбционной диаметром 1000 мм»
Дисциплина: Производство сварных конструкций
Студент Клещев М.Е. / /
Группа Т-4178
Специальность: Оборудование и технология сварочного производства.
Руководитель Троценко Д.А. / /
Курган 2012г.
Содержание
Введение
1. Технологическая часть
1.1 Технологическое описание изделия
1.2 Выбор основного материала
1.3 Выбор способа сварки
1.4 Выбор сварочных материалов
1.5 Определение параметров режима сварки
1.6 Выбор сварочного оборудования
1.7 Нормирование расхода сварочных материалов
1.8 Пояснения к технологическому процессу
2. Разработка технологического плана участка
Заключение.
Литература.
Приложение
Введение
Изготовление сварных конструкций представляет собой сложный технологический процесс с большим количеством операций. При разработке технологического процесса должна быть обеспечена комплексная проработка всех вопросов, связанных с изготовлением сварных конструкций.
При проектировании технологии изготовления сварных конструкций следует уделять особое внимание вопросам точности исходных заготовок, точности и качеству сборки, т.к. неточности заготовок ведут к снижению качества сборки, что может привести к появлению дефектов сварки. Экономический анализ при этом показывает, что дешевле исправить заготовку перед сборкой, чем исправлять дефекты сварки, вызванные низким качеством заготовок.
Сварочные технологии широко используются в различных отраслях промышленности, и занимает ведущие место в транспортном машиностроении.
Цель курсового проекта - закрепить теоретические знания и получить практические навыки в проектировании технологии и организации сборочно-сварочных работ на основе изучения современных достижений научно-технического прогресса в области сварки и использования вычислительной техники при проектировании. В процессе проектирования предусматривается решение следующих задач:
1. Развитие критического подхода к выбору способа получения неразъемного соединения на основе анализа требований к геометрии изделия, его точности и работоспособности.
2. Получение навыков выбора оптимального способа сварки из возможных, альтернативных вариантов, в зависимости от заданных критериев выбора с учетом основного металла, его толщины, программы выпуска, а также других технических и экономических факторов производства.
3. Приобретение навыков целесообразного выбора основного сварочного оборудования, вспомогательного механического и транспортного оборудования, а также умение правильно сформулировать техническое задание на разработку нестандартного оборудования и приспособлений.
1. Технологическая часть
1.1 Технологическое описание изделия
Корпус колонны представляет собой ёмкость, длинной 14140 мм сваренную из обечаек диаметрами 1000 мм, с днищем (540-980-8- Х18Н10Т) снизу. Сверху прикрепляется аналогичное днище болтами. В корпусе имеется 5 люков: 4 состоят из сварной обечайки, диаметром 410 мм и крышки; еще один люк состоит из сварной обечайки, диаметром 280 мм и крышки. В верхнем днище так же имеется люк, состоящий из сварной обечайки, диаметром 260 мм и крышки. Также приварены 4 штуцеров, 1 фланец, 2 штыря, различного назначения. К нижнему днищу приварена труба для слива жидкости.
Давление в колонне - атмосферное.
Среда в аппарате - коррозионная, токсичная.
Колонна устанавливается в подставку.
Конструкция должна быть работоспособной в любых климатических условиях, работать под воздействием температурных изменений геометрических размеров при резких перепадах температуры.
Основная нагрузка, действующая на изделие - внутреннее давление смеси метиловый спирт-вода.
К аппарату предъявляются следующие требования:
1. Надежности и безопасности. На аппарат распространяются правила ГОСГОРТЕХНАДЗОРа.
2. Конструкция должна быть герметичной.
3. Аппарат должен выполнять свои функции в течении срока службы.
4. Конструкция должна быть экономичной.
5. Конструкция должна быть экологичной.
6. Конструкция должна иметь высокие технологические и эксплуатационные характеристики, не ниже аналогичных характеристик конкурирующих изделий.
7. Конструкция должна удовлетворять эстетическим требованиям.
1.2 Выбор основного материала
Основной материал для изготовления корпуса выбираем исходя из условий работы и эксплуатации аппарата и технико-экономических соображений. Аппарат работает под давлением. Выбранный материал должен удовлетворять условиям работы и эксплуатации в течении срока службы аппарата (по прочностным, механическим свойствам, коррозионной стойкости и т.д.), быть технологичным ( механическая обработка и свариваемость без затруднений) и иметь низкую цену.
На основании выше перечисленных критериев выбираем высоколегированную углеродистую конструкционную сталь 12Х18Н10Т.
Назначение стали 12Х18Н10Т
Детали, работающие до 600 °С. Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С.; сталь аустенитного класса
Химический состав стали 12Х18Н10Т.
Таблица 1.
|
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
Прочее |
|
|
до 0.12 |
до 0.8 |
до 2 |
9 - 11 |
до 0.02 |
до 0.035 |
17 - 19 |
до 0.3 |
(5 С - 0.8) Ti, остальное Fe |
Механические свойства:
· Предел текучести т = 315 МПа
· Предел прочности при растяжении в = 650 МПа
· Относительное удлинение после разрыва = 74%
· Ударная вязкость, при t=-75 °C KCU =319 Дж/см2
Сваривается без ограничений
Способы сварки РДС (электроды ЦТ-26), ССЗГ, ЭШС и КТС
К отпускной хрупкости - не склонна.
Оценка свариваемости основного материала.
Важное требование при сварке - обеспечение равнопрочности сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном соединении. Технология должна обеспечивать максимальную производительность и экономичность сварки при требуемой надежности конструкции.
Химический состав металла шва при сварке рассматриваемой стали незначительно отличается от состава основного металла. Возможное снижение прочности металла шва, вызванное уменьшением содержания в нём углерода, компенсируется легированием металла шва через проволоку, покрытие или флюс, марганцем и кремнием. Таким образом, химический состав металла шва зависит от доли участия основного и присадочного металла в образовании металла шва и взаимодействии между металлом, шлаком и газовой фазой.
Повышенные скорости охлаждения металла шва также способствуют повышению его прочности, однако, при этом снижаются его пластические свойства и ударная вязкость.
Обеспечение равнопрочности металла шва при дуговых способах сварки обычно не вызывает затруднений, но требует применения определенных технологических приемов. Протяженность участков зоны термического влияния, где произошли заметные изменения свойств основного металла под действием термического цикла сварки, зависит от способа и режима сварки, состава и толщины металла. Повышение погонной энергии сварки сопровождается расширением разупрочненной зоны и снижением твердости металла. Это вызвано увеличением объема металла, подвергшегося высокому сварочному нагреву и замедлением темпа охлаждения. Кроме того, повышение погонной энергии уменьшает скорость охлаждения, что снижает твердость околошовной зоны, вероятное место образования холодных трещин при сварке низколегированных сталей.
В процессе изготовления конструкции на заготовительных операциях и при сварке, в зонах удаленных от высокотемпературной области, возникает холодная пластическая деформация. Попадая при наложении последующих швов под сварочный нагрев до температур около 3000С, эти зоны становятся участками деформационного старения. Высокий отпуск при 600-6500С в этих случаях служит эффективным средством восстановления свойств металла. Высокий отпуск применяют для снижения сварочных напряжений. Термообработка, кроме закалки сварных соединений, в которых шов и околошовная зона охлаждались с повышенными скоростями, приводившими к образованию на некоторых участках неравновесных закалочных структур, приводит к снижению прочностных и повышению пластических свойств металла на этих участках.
Сталь 12Х18Н10Т хорошо сваривается большинством из возможных способов сварки плавлением.
Влияние химического состава основного металла углеродистых и низколегированных сталей на сопротивляемость образованию трещин выражается эквивалентом углерода Сэ.
Рекомендована эмпирическая формула для приближенной оценки свариваемости стали:
Сэ=C +
Сэ= 0,12 + = 5,41%
Свариваемость стали 12Х18Н10Т: без ограничений.
1.3 Выбор способа сварки
Сталь 12Х18Н10Т можно сваривать большинством из возможных способов дуговой сварки.
1. Дуговая сварка покрытыми электродами.
Сварку можно вести во всех пространственных положениях. При сварке покрытыми электродами металл шва формируется главным образом за счет вводимого в шов электродного металла и поэтому производительность процесса определяется количеством электродного металла, переходящего в шов за определенный интервал времени. Достаточно большой процент расплавленного электродного металла теряется на разбрызгивание и испарение (5 - 10%), но если учесть, что при сварке покрытыми электродами до 15 - 20% длины стержня электрода теряется в виде не используемых отходов - огарков, то общие потери на угар, разбрызгивание и огарку составят до 30% стержня. Ручную сварку целесообразно применять для коротких швов, расположенных в различных пространственных положениях и при мелкосерийном производстве. Она рациональна для выполнения прихваток при сборке конструкций под сварку и исправления дефектных участков шва небольшой протяженности. Основными недостатками ручной дуговой сварки электродами являются малая производительность процесса и зависимость качества сварного шва от практических навыков сварщика.
2. Сварка под слоем флюса.
При сварке под слоем флюса производительность процесса повышается в 6-12 раз, что даже при коэффициенте использования сварочной установки 0,5 в 3 - 6 раз превосходит производительность ручной сварки покрытыми электродами. При сварке под слоем флюса обеспечивается высокое и стабильное качество сварки. Это достигается за счет надежной защиты металла шва от воздействия кислорода и азота воздуха, однородности металла шва и сохранения постоянства его размеров. В результате обеспечивается меньшая вероятность образования непроваров и других дефектов формирования шва, отсутствие перерывов в процессе сварки, вызванных сменой электродов. За счет уменьшения доли электродного металла в металле шва в среднем с 70% при сварке покрытыми электродами до 30% при сварке под флюсом и уменьшения потерь на угар, разбрызгивание и огарки, снижается расход электродного металла и электроэнергии. Отпадает необходимость в защите глаз и лица рабочего и несколько уменьшается количество выделяемых вредных газов, что улучшает условия труда.
Автоматическую сварку целесообразно применять для прямолинейных швов большой протяженности, а полуавтоматическую сварку можно применять как для криволинейных, так и для прямолинейных швов относительно небольшой протяженности. К недостаткам способа относится возможность сварки только в нижнем положении ввиду стекания расплавленного флюса и металла.
3.Сварка в защитных газах.
Преимущества: Высокое качество сварных соединений на разнообразных металлах и сплавах различной толщины, сварку можно выполнять в различных пространственных положениях, лучшими условиями труда и меньшими требованиями к квалификации рабочих, по сравнению с ручной дуговой сваркой покрытыми электродами. Возможность визуального наблюдения за образованием шва, отсутствие операций по засыпки и уборки флюса и удалению шлака, высокая производительность процесса.
Недостатки: На свойства металла шва значительное влияние оказывает качество углекислого газа. При повышенном содержании азота и водорода, а так же влаги в швах могут образовываться поры. Увеличение напряжения дуги, повышает угар легирующих элементов, приводит к снижению механических свойств сварного шва. Сварка на повышенных силах тока приводит к получению металла швов с пониженными показателями пластичности и ударной вязкости. В отличие от сварки под слоем флюса, необходимо применение защитных мер против световой и тепловой радиации дуги.
При сварке плавящимся электродом значительное влияние на характер переноса электродного металла, производительность расплавления электрода, разбрызгивание, и форму проплавления оказывает состав защитного газа, в котором горит дуга. Хорошие перспективы по улучшению этих показателей дает применение смесей газов. Улучшает перенос электродного металла и позволяет получать более плавную наружную поверхность шва применение смеси углекислого газа с 2 … 15 % кислорода. Широко применяется при сварке двойная смесь, состоящая из 80% аргона и 20% углекислого газа, позволяющая реализовать мелкокапельный и струйный перенос электродного металла. Применение многокомпонентных смесей, состоящих из аргона, углекислого газа, окиси азота, водорода и др. газов позволяет увеличить производительность расплавления и наплавки более чем в 2 раза при благоприятной форме проплавления и наружной поверхности шва.
Учитывая все достоинства и недостатки этих способов сварки, толщину свариваемых деталей, тип соединения, длины свариваемых швов и их пространственное положение можно сделать следующие выводы:
· Для сварки обечаек, толщиной 8мм и длиной швов более 1м, применяем автоматическую сварку под слоем флюса.
· Для выполнения прихваток, приварки штуцеров к корпусу, и прочих сварных работ, применим сварку в защитном газе (82% аргона и 18% углекислого газа).
1.4 Выбор сварочных материалов
Используя рекомендации, изложенные в справочной литературе выбираем сварочную проволоку и сварочный флюс.
Для сварки под флюсом стали 12Х18Н10Т, назначаем флюс АН-18 ГОСТ 9087-81 и проволоку Св-08Х20Н9Г7Т ГОСТ 2246 -80.
Для сварки высоколегированных аустенитных и ферритно-аустенитных сталей аустенитно-ферритными швами применяют плавленые флюсы АН-26, ФЦЛ-2, АНФ-5, АНФ-6, АНФ-14, 48-ОФ-6 АН-18, а также керамические К-8, ХНК-66 и др. При использовании высокоокислительных флюсов АН-17 и АН-18 обеспечивается некоторое выгорание серы, кремния, уменьшение в наплавленном металле содержания водорода, что способствует повышению стойкости аустенитных швов против образования горячих трещин, и мартенситных - против холодных трещин. С успехом могут применяться керамические флюсы соответствующего состава.
Св-08Х20Н9Г7Т - сварочная коррозионно-стойкая хромоникелевая марганцевая проволока применяется для полуавтоматической сварки аустенитных нержавеющих сталей.
Преимущества использования
1. Равновесность, блестящая поверхность проволоки обеспечивает стабильность токоподвода в контакте (проволока-наконечник).
2. Постоянство диаметра по длине проволоки, рядная плотная послойная намотка проволоки обеспечивает стабильность горения дуги, высокое качество сварного шва.
Для сварки в защитных газах стали 12Х18Н10Т, назначаем проволоку Св-08Х20Н9Г7Т ГОСТ 2246 -80, газовая смесь - Ar82%, СО218% (ТУ 2114-004-00204760-99).
Для того чтоб сварной шов наименее отличался по свойствам от основного металла применяем сварочную проволоку Св-08Х20Н9Г7Т ГОСТ 2246 -80. В качестве защиты используется газовая смесь - Ar95%, СО25% по ГОСТ 8050 -85.
Химический состав флюса АН-18 (по ГОСТ 9087-81)
Таблица 2
|
SiO2 |
MnO |
CaO |
MgO |
Al2O3 |
CaF2 |
Fe2O3 |
S |
P |
|
|
17-21 |
2,5-5 |
14-18 |
7-10 |
14-18 |
19-23 |
13,5-16,5 |
0,05 |
0,05 |
Назначение: Дуговая автоматическая сварка и наплавка высоколегированных и среднелегированных сталей соответствующей сварочной проволокой.
Химический состав проволоки Св-08Х20Н9Г7Т (по ГОСТ 2246-80)
Таблица 3
|
C |
Mn |
Si |
Cr |
Ni |
Ti |
|
|
?0,1 |
5-8 |
0,5-1 |
18,5-22 |
8-10 |
0,6-0,9 |
1.5 Определение параметров режима сварки
сварной конструкция режим материал
Основными параметрами режима сварки, оказывающими существенное влияние на размеры и форму швов, являются :
· сила сварочного тока;
· плотность тока;
· напряжение дуги;
· скорость сварки;
· род тока и его полярность.
Рассчитаем режимы сварки сварного шва №1 (ГОСТ 8713-79-С29-АФф).
Методика расчета взята из [ 3 ]
Исходя из толщины свариваемых деталей (8 мм) принимаем:
Подготовка кромок: без подготовки кромок.
Тип шва: двусторонний.
Способ сварки: автоматическая на флюсовой подушке.
Условное обозначение сварного соединения: ГОСТ 8713-79-С29-АФф.
Рис.2 Конструктивное оформление соединения С29.
Определяем силу сварочного тока, А:
Iсв = (80 … 100) · Нпр
где Нпр - расчётная глубина проплавления, мм
При двухсторонней сварке: Нпр = (0,6 … 0,7) · д (сборка без зазора, без разделки кромок),
где д - толщина свариваемых деталей (8 мм).
Нпр = 0,65 · 8 = 5,2 мм
Iсв = (80 … 100) · 5,2 = 416 … 520 А.
Определяем диаметр электродной проволоки, мм:
мм
где, J-плотность тока, А/мм2. Принимаем J=45 А/мм2
Принимаем сварочную проволоку диаметром 4 мм.
Определяем скорость сварки, м/ч:
где А - коэффициент, который зависит от диаметра электрода;
(dэ=4 мм, A·10-3=20…25 А·м/ч).
м/ч.
Определяем оптимальное напряжение дуги
U?=20+(50*(10)-3)/40,5*500=32,5 В
Принимаем напряжение дуги равным 33 В.
Определяем скорость подачи электродной проволоки
,
где Fн - площадь наплавленного металла, опред. по табл. 39, [8]
Fн = 88,7 мм2;
Fэ - площадь электрода, Fэ = 3,14·22 = 12,56 мм2
м/ч
Расчетные режимы сварки сопоставлены с табличными и занесены в таблицу 5 .
Результаты расчетов режимов сварки
Таблица 5
|
№ шва |
Обозначение шва |
dэл, мм |
Iсв, А |
Uд, В |
Vсв, м/ч |
Vпод, м/ч |
|
|
1 |
ГОСТ 8713-79-С29-АФф |
4 |
420-520 |
31-33 |
40-50 |
285-355 |
|
|
2 |
ГОСТ 8713-79-С29-АФф |
4 |
420-520 |
31-33 |
40-50 |
285-355 |
|
|
3 |
ГОСТ 14771-76-Т7-УП-8 |
1,2 |
170-200 |
20-22 |
15-18 |
580-690 |
|
|
4 |
ГОСТ 14771-76-У7-УП-8 |
1,2 |
170-200 |
20-22 |
15-18 |
580-690 |
|
|
5 |
ГОСТ 14771-76-Т3-УП-6 |
1,2 |
170-200 |
20-22 |
15-18 |
710-850 |
|
|
6 |
ГОСТ 14771-76-Н1-УП-10 |
1,2 |
170-200 |
20-22 |
15-18 |
855-980 |
|
|
7 |
ГОСТ 14771-76-Т7-УП-8 |
1,2 |
170-200 |
20-22 |
15-18 |
580-690 |
|
|
8 |
ГОСТ 14771-76-Т6-УП |
1,2 |
170-200 |
20-22 |
15-18 |
355-425 |
|
|
9 |
Не по ГОСТ |
1,2 |
170-200 |
20-22 |
15-18 |
580-690 |
|
|
10 |
Не по ГОСТ |
4 |
420-520 |
31-33 |
40-50 |
285-355 |
Данные режимы сварки являются ориентировочными и требуют корректировки применительно к реальным условиям производства.
1.6 Выбор сварочного оборудования
Оборудование необходимое для изготовления конструкции выбирается по следующим критериям: [4,5]
· Способность оборудования выполнять те или иные действия направленные на изменение формы и пространственного положения заготовки или изделия
· Сварочное оборудование должно обеспечивать режимы сварки (Iсв, Uд, Vсв ) которые были заложены в технологию
· Удовлетворять программе выпуска изделия, в плане производительности
· По возможности иметь наименьшую энергоемкость, быть экономически оправданным в условиях данного типа производства и специфики самой конструкции и т.д.
Для сварки в защитных газах (газовая смесь: аргон 95% и СО2 5%) применяем полуавтомат ПДГ-305 с выпрямителем ВДГ-302. Пост должен быть оборудован регулятором расхода газа АР40-02 для смеси защитных газов (аргон 95%, двуокись углерода 5%) со шкалой в литрах в минуту.
Полуавтоматы типа ПДГ-305 комплектуются выпрямителем ВДГ-302.
Используются для сварки изделий из низкоуглеродистых сталей.
Техническая характеристика п/а для дуговой сварки ПДГ-305:
Напряжение питающей сети 380 В;
Номинальное значение сварочного тока 315 А;
Пределы регулирования сварочного тока 60-315 А;
Диаметр электродной проволоки 0,8-1,4 мм;
Скорость подачи проволоки 120-1200 м/ч;
Габаритные размеры 362/284/153 мм;
Масса 12,5 кг.
Основные параметры сварочного выпрямителя ВДГ-302:
Режим работы ПВ 60%;
Номинальный сварочный ток 315 А;
Предел регулирования сварочного тока 50-315 А;
Нижний предел температуры окружающего воздуха -40 оC;
Номинальное рабочее напряжение 38 В;
Первичная мощность 19 кВ*А;
Габаритные размеры 748/1045/953 мм;
Масса 275 кг;
КПД 75%
Номинальное напряжение питающей сети 220, 380 В;
Напряжение холостого хода 55 В;
Пределы регулирования рабочего напряжения 16-38 В;
Номинальное рабочее напряжение 38 В;
Продолжительность цикла сварки 10 мин;
Для автоматической сварки под флюсом наружных продольных и кольцевых швов используются сварочная головка А-1416, работающие с выпрямителем ВДУ-1201.
Сварочная головка А-1416:
Назначение: автомат предназначен для дуговой сварки плавящимся электродом под слоем флюса или в защитном газе изделий из углеродистых сталей на переменном или постоянном токе. Автомат рассчитан на длительную работу и может быть использован в составе обычных или высокопроизводительных установок, поточных или автоматических линиях.
Основные особенности автомата: универсальность применения для дуговой сварки швов различных типов, различной ширины, диапазонов настройки и регулирования режимов сварки.
Краткое описание: автомат создан методом агрегатирования с высокой степенью узловой и детальной унификации составных частей.
Автомат состоит из следующих основных узлов: механизм подачи, суппорт для поперечной корректировки положения электрода, механизм подъёма с моторным приводом (для настройки поддержания заданного вылета электрода, относительно изделия), ходовая тележка с рабочей и маршевой скоростями перемещения, кассета с тормозным устройством, флюсоаппарат инжекторного типа.
Отличительные особенности: однодуговой, для сварки под флюсом, со ступенчатой регулировкой скорости сварки и подачи электродной стальной проволоки.
Технические характеристики:
Диаметр проволоки 2…5 мм;
Скорость подачи проволоки 47…508 м/ч;
Скорость сварки 12…120 м/ч;
Число электродов 1 шт.;
Ход сварочной проволоки: вертикальный 250 мм, горизонтальный 75 мм;
Вместимость флюсобункера 0,055 м3;
Масса электродной проволоки в катушке 80 кг;
Номинальный сварочный ток при ПВ 100% - 1000 А;
Номинальное напряжение, питающей трёхфазной сети с частотой 50 Гц - 380 В.
Выпрямитель ВДУ-1201:
Выпрямители серии ВДУ называют универсальными, т.к. они могут работать как с падающими, так и с жёсткими внешними характеристиками.
Универсальные выпрямители обеспечивают плавное дистанционное регулирование выходных тока и напряжения, стабилизацию установленного режима сварки и выходных параметров при изменениях напряжения сети как при падающих, так и при жёстких внешних характеристиках.
Выпрямители типа ВДУ-1201 - однокорпусные, стационарные. Предназначены для сварки в среде защитных газов и под флюсом, сварки открытой дугой и порошковой проволокой на автоматах, с зависимой и независимой от напряжения дуги скоростью подачи электродной проволоки.
Техническая характеристика ВДУ-1201:
Нижний предел температуры окружающего воздуха -30 оС;
Номинальный сварочный ток 1250 А;
Пределы регулирования сварочного тока 3000-1250 А;
Режим работы ПВ 100%;
Продолжительность цикла сварки - продолжительный;
Пределы регулирования рабочего напряжения:
При работе с жёсткими характеристиками 24-66 В;
При работе с падающими характеристиками 26-60 В;
Напряжение холостого хода 100 В;
Номинальное напряжение питающей сети 380 В;
Первичная мощность 120 кВ*А;
КПД 83%
Габаритные размеры 1400/850/1250 мм;
Масса 850 кг (не более).
Для автоматической сварки под флюсом внутренних продольных и кольцевых швов используются сварочные трактора типа АДФ-1002, работающие с выпрямителем типа ВДУ-1001.
Техническая характеристика АДФ-1002:
Автомат тракторного типа для сварки под флюсом.
Номинальный сварочный ток, А 1000;
Диаметр проволочного электрода, мм 2ч5;
Скорость подачи проволоки, м/ч 18ч360;
Скорость сварки, м/ч 12ч80;
Габариты, мм 716х346х526;
Техническая характеристика ВДУ-1001:
Режим работы ПВ, % 100;
Номинальный сварочный ток, А 1000;
Пределы регулирования сварочного тока, А 300-1000;
Пределы регулирования рабочего напряжения, В 26-60;
Напряжение холостого хода, В не более 100;
Напряжение сети, В 380;
КПД, % не менее 85;
Габариты, мм 1800х1100х880;
Масса, кг 900.
Для повышения производительности и удобства выполнения работ, для сборочных и сварочных операций применяются механизированные стенды.
1.7 Нормирование расхода сварочных материалов
Нормирование расхода сварочных материалов представляет собой установление плановой меры их производственного потребления. Основной задачей нормирования является обеспечение расчета технически и экономически обоснованных прогрессивных норм расхода сварочных материалов в целях рационального использования их в производстве.
Норма расхода - эта максимально допустимое плановое количество материалов на производство единицы продукции установленного качества в планируемых условиях производства.
Методика расчета взята из [8].
Расчет нормы расхода сварочной проволоки.
Норма расхода Нэ (кг) сварочной проволоки на изделие определяется исходя из длины швов 1Ш (м) и удельной нормы расхода электродов Gэ на 1 м шва данного типоразмера:
В общем виде удельную норму расхода рассчитывают по формуле:
где тн -- расчетная масса наплавленного металла в кг/м; Кp -- коэффициент расхода, учитывающий неизбежные потери проволоки; с -- плотность наплавленного металла в г/см3 , с=7,8 г/см3 ; FH -- площадь поперечного сечения наплавленного металла шва в мм2.
Площадь FH подсчитывают по сумме площадей элементарных геометрических фигур, на которые она может быть разбита.
Для электродуговой сварки необходимые размеры конструктивных элементов швов сварных соединений берут из ГОСТов 5264-69, 8713-70 и чертежей сварных узлов.
Расчет нормы расхода сварочного флюса.
Норма расхода флюса на изделие Нф определяется по расходу сварочной проволоки на изделие Нэ.
,
где Кф -- коэффициент, выражающий отношение массы израсходованного флюса к массе сварочной проволоки и зависящий от типа сварного соединения и способа сварки.
При автоматической сварке стыковых швов без разделки кромок Кф=1,3, [8].
Произведем расчет расхода сварочных материалов для шва №1 (ГОСТ 8713-79-С29-АФф) - шов для сварки обечаек (см. 1 лист графической части). FH = 88.7 мм2 , 1Ш = (4000+4000+4000+500+500)= 13000 мм = 13 м
расход сварочной проволоки:
кг/м;
кг/м;
кг.
расход флюса:
кг
Для остальных швов удельную норму расхода проволоки выбираем из табл. 50, [8].
Результаты расчета сведены в таблицу 6.
Нормы расхода сварочных материалов.
Таблица 6
№шва |
Gэ, кг/м |
Длина шва 1Ш, м |
Норма расхода |
||
|
Св.проволока, кг |
Св. флюс, кг |
||||
|
№ 1 |
0,706 |
13 |
9,18 |
11,934 |
|
|
№ 2 |
0,706 |
12,56 |
8,87 |
11,53 |
|
|
№ 3 |
0,506 |
2,431 |
1,231 |
||
|
№ 4 |
0,506 |
0,082 |
0,042 |
||
|
№ 5 |
0,772 |
0,052 |
0,042 |
||
|
№ 6 |
0,752 |
2,547 |
1,92 |
||
|
№ 7 |
0,752 |
1,658 |
1,247 |
||
|
№ 8 |
0,836 |
0,31 |
0,23 |
||
|
№ 9 |
0,506 |
0,18 |
0,234 |
||
|
№ 10 |
0,706 |
12,56 |
8,87 |
11,53 |
Вывод: Для сварки конструкции требуется: 31.9 кг проволоки Св-08Х20Н9Г7Т; 35 кг флюса АН-18; расход газа 12-16 л/мин.
1.8 Пояснения к технологическому процессу
Эскиз к тех. процессу представлен в приложении 1.
Подбираются для сборки аппарата, царги обечайки, днища, детали и узлы согласно спецификации.
Производится обмер обечаек, днищ по развертке.
Производится разметка на подобранных по обмеру обечайках и днищах центральные оси.
Размечаются на левом днище 1 отв. Ш260 мм.
Вырезаются отверстия, снимаются фаски под сварку изнутри резаком, рез зачищается.
Выполняется прихватка и приварка люка «А» дуговой сваркой в смеси защитных газов, с выборкой корня шва угольным электродом.
Производится визуальный и измерительный контроль, 100% R-графия.
Размечается на правом днище отверстие под штуцер «Ж».
Размеченное отверстие вырезается, снимаются фаски под сварку изнутри резаком, рез зачищается.
Выставляется по отверстию в правом днище штуцер «Р».
Производится прихватка и приварка штуцера полуавтоматом в газовой смеси, с выборкой корня шва угольным электродом, выполняется зачистка корня шва шлифмашинкой.
Сварные швы зачищаются.
Производится контроль - визуальный и измерительный, 100% R-графия.
Собираются фланцы к полукорпусам;
правый полукорпус - днище правое с 2 обечайками длинной 4000 мм;
левый полукорпус - днище левое с обечайкой 4000 мм и 2 обечайками 500 мм.
Выполняются прихватки полуавтоматом в газовой смеси. Прихватки зачищаются.
Контроль - визуальный и измерительный.
Размечаются на аппарате отверстия под штуцера и люк.
Вырезаются отверстия.
Снимаются фаски под сварку в отверстиях газом. Рез зачищается.
Завариваются кольцевые стыки между обечайками сваркой под флюсом с помощью сварочного трактора (для внутреннего шва) и сварочной головки для наружного.
Сварные швы зачищаются.
Контроль - визуальный и измерительный, УЗК 100%.
Контроль - визуальный и измерительный.
Заваривается монтажный стык аппарата сваркой под флюсом с помощью сварочного трактора (для внутреннего шва) и сварочной головки для наружного.
Сварные швы зачищаются.
Контроль - визуальный и измерительный, УЗК 100%.
В отверстия аппарата с помощью крана устанавливаются: корпуса люков - «А», «В», «К», «Н», «П», «И» штуцера «Б», «Е», «Ж», «З», «М».
Выполняются прихватки и приварка штуцеров полуавтоматом в газовой смеси, с выборкой корня шва угольным электродом фирмы и зачисткой корня шва шлифмашинкой..
Зачищаются сварные швы.
Контроль визуальный и измерительный, R-графия 100%.
Упоры выставляются по разметке, подбиваются, прихватываются и привариваются полуавтоматом в газовой смеси, сварной шов зачищается.
Контроль - визуальный и измерительный.
С помощью крана, аппарат передаётся на гидравлическое испытание.
Производится гидравлическое испытание.
Производится гидравлическое испытание аппарата давлением 0,2 МПа (2,0 кг/см2).
С помощью крана, аппарат передаётся на гидроиспытание.
Производится гидроиспытание.
Штуцера аппарата заглушаются технологическими заглушками и пробками с изделия.
Производится гидроиспытание аппарата давлением 3,13 МПа (31,3 кг/см2).
2. Разработка технологического плана участка
При разработке плана участка, основным является определение требуемого числа пролетов и необходимых размеров каждого из них длины, ширины.
При детальном проектировании основным методом уточнения параметров плана отделений сборки и сварки служит последовательное размещение на плане принятого по расчету количества оборудования, сборочно-сварочных стендов и других рабочих мест. При этом стремятся обеспечить не только прямоточность производства и наиболее рациональную специализацию труда в каждом пролете, но так же достигнуть хорошего использования грузоподъемности транспортных средств (главным козловых либо мостовых кранов). Для этого все отдельные элементы в проектируемом сборочно-сварочном участке располагают на плане, не нарушая прямоточности производства.
На технологическом плане участка или цеха вычерчивается схематично технологическое оборудование, места складирования, обозначается подвод воды, сжатого воздуха, противопожарный щит, вентиляцию, подвод электроэнергии, газа, указываются транспортные средства, а также показывается направление технологического грузопотока. Кроме того, показываются рабочие места, проезды.
Технологическое оборудование расположено согласно принятому направлению грузопотока.
В качестве транспортного оборудования, на участке используется кран (Q=15 т ).
На участке предусмотрены места складирования заготовок и готовых узлов, расположенные на оптимальных расстояниях от мест, где производится сборка и сварка конструкции.
Все размеры оборудование и планировка участка выбираются из справочной литературы [4,9,10 ] и соответствуют стандартам.
Допустимые пределы минимальных расстояний между оборудованием, складными местами и элементами здания [ 10 ]:
от колонн до боковой стороны оборудования 1-3м;
от колонн до тыльной стороны оборудования 1-2,5м;
между фронтом и тыльной стороной оборудования 1-2м;
между тыльной и боковой стороной оборудования 1-2м;
между складными местами 1-1,4м;
между тыльной стороной оборудования и складным местом 1м;
между боковой стороной оборудования и складным местом 1-1,2м.
Участок контроля (гидроиспытание и гидравлический пресс) отгорожен от мест, где производится сборка и сварка конструкции перегородкой.
Ширина пролета 12 м
Шаг колонн 6 м
Общая площадь участка 512 м2
Заключение
В ходе выполнения курсового проекта был выполнен анализ аппарата колонны адсорбционной диаметром 1000 мм.
Выбрана принципиальная технология изготовления корпуса, а также технология приварки штуцеров, люков и прочих составляющих конструкции.
В зависимости от конструктивных форм изделия, выбранного материала для его изготовления, типа используемых сварных соединений, технико-экономических показателей, типа производства произведён выбор класса, вида, метода и способа сварки.
Исходя из хим. состава и физико-механических свойств основных материалов изделия, вида, метода и способа сварки произведён выбор сварочных материалов (сварочной проволоки, флюса и защитного газа),
Рассчитаны и занесены в таблицу режимы сварки, на основании этого, произведён выбор сварочного оборудования.
В следующем разделе произведён расчёт расхода сварочных материалов.
Представлен технологический процесс изготовления аппарата.
Спланирован участок, на котором производится изготовление данной конструкции, с учётом рекомендаций изложенных в справочной литературе.
В результате работы был достигнут технико-экономический эффект.
Литература
1. Акулов А.И. , Бельчук Г.А. , Демянцевич В.П. Технология и оборудование сварки плавлением - М.: Машиностроение, 1977 - 432 с.
2. Демянцевич В.П. Металургические и технологические основы дуговой сварки. Машгиз 1962 - 260 с.
3. Справочник сварщика /Под ред. В.В. Степанова М.: Машиностроение, 1983 - 260 с.
4. Оборудование для дуговой сварки. Под ред. В.В. Смирнова Л. Энергоатомиздат 1986 - 656с.
5. Прох Л.С. Справочник по сварочному оборудованию. Киев: Техника,1978-151с.
6. Винокуров В.А. Справочник по сварке. Том 3. М.: Машиностроение, 1970 - 481 с.
7. Общестроительные нормативы времени на автоматическую сварку. Судпромгиз, 1959 - 150с.
8. Юрьев В.П. Справочное пособие по нормированию материалов и электроэнергии для сварочной техники. М.: Машиностроение, 1972 - 52 с.
9. П. Я. Фурер. "Сварочное оборудование" каталог - справочник. Часть первая. Часть десятая.
10. А.И. Красовский. Основы проектирования сварочных цехов. М.: Машиностроение, 1980 - 125 с.
11. Севбо П.И. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования. - Киев: Наук. Думка, 1978 - 400с.
12. Инструкция по нормированию расхода материалов при сварке и наплавке. ТИ 143-86, Киев: ИЭС им. Патона, 1986 - 44с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение свариваемости стали. Расчет массы изделия. Выбор способа сварки и сварочных материалов. Ручная дуговая сварка. Выбор сварочных материалов. Определение складских площадей и производственных кладовых. Сварка под флюсом, в защитном газе.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 18.05.2015Анализ вариантов и выбор способа изготовления с учётом свариваемости. Характеристика изделия. Технологическая карта. Выбор сварочных материалов и сварочного оборудования. Расчёты расхода сварочных материалов. Расчёты и выбор параметров режима сварки.
курсовая работа [27,0 K], добавлен 10.01.2009Выбор материалов для выполнения сварочных работ и режима сварки. Технологическая карта на выполнение сборки концевых стыков труб диаметром 150 мм, изготовленных из стали марки 12Г2СБ при помощи ручной дуговой сварки. Контроль качества сварочных работ.
курсовая работа [573,5 K], добавлен 14.11.2014Анализ существующей технологии. Обоснование выбора основного металла. Выбор и обоснование технологических процессов. Последовательность сборочно-сварочных операций. Расчет и выбор режимов сварки. Фрезерование ствола колонны. Методы контроля качества.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 11.04.2015Выбор и обоснование выбора материала сварной конструкции. Определение типа производства. Последовательность выполнения сборочно-сварочных операций с выбором способа сборки, сварки, оборудования для сборки и сварки, режимов сварки, сварочных материалов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 16.05.2017Определение параметров свариваемости стали, выбор способов сварки и разработка технологии сборки и сварки пояса в условиях массового или крупносерийного производства. Выбор сварочных материалов и описание технологического процесса сварки стыка пояса.
реферат [830,4 K], добавлен 27.04.2012Механизация и автоматизация самих сварочных процессов. Подготовка конструкции к сварке. Выбор сварочных материалов и сварочного оборудования. Определение режимов сварки и расхода сварочных материалов. Дефекты сварных швов и методы контроля качества.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.08.2015Назначение, особенности и условия эксплуатации сварной конструкции. Выбор и обоснование выбора способа сварки балки двутавровой. Определение расхода сварочных материалов. Определение параметров сварных швов и режимов сварки. Контроль качества продукции.
дипломная работа [643,9 K], добавлен 03.02.2016Технологические процессы сборки и сварки трубопровода диаметром 50 мм в поворотном положении. Выбор материалов для выполнения сварочных работ и сварочного оборудования. Режим сварки, контроль качества работ. Расчет общего времени сварки, заработной платы.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 23.12.2014Анализ технических требований, обоснование способа сварки, характеристика сварочных материалов. Расчет режимов сварки и выбор электротехнического оборудования. Конструирование узла сборочно-сварочного приспособления. Мероприятия защиты окружающей среды.
курсовая работа [233,9 K], добавлен 14.04.2009
