Технология и оборудование сварки

Определение свариваемости применяемых материалов: сталь 17ГС по ГОСТ 5520-79. Узел приварки нижней обечайки, нижнего эллиптического днища и опорной обечайки. Определение режимов сварки, подбор присадочных материалов. Расчет режимов электрошлаковой сварки.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 30.10.2011
Размер файла 841,6 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/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Технология нефтяного аппаратостроения»

Курсовая работа

Технология и оборудование сварки

Выполнил студ. гр.

Проверил преподаватель

УФА 2010

Содержание

Введение

1. Определение свариваемости применяемых материалов Сталь 17ГС по ГОСТ 5520-79

2. Узел приварки нижней обечайки, нижнего эллиптического днища и опорной обечайки (Узел Г)

3. Расчет режимов электрошлаковой сварки

Приложение

Список использованной литературы

Введение

электрошлаковая сварка сталь

Сварка - один из наиболее распространенных технологических процессов всех отраслей машиностроения. В частности, это основной метод изготовления колонного и емкостного оборудования нефтепереработки, а также труб магистральных и технологических трубопроводов.

Современное оборудование нефтепереработки характеризуется высокой сложностью и ответственностью. Поэтому при его изготовлении используются самые разные способы и методы сварки.

В данной работе рассмотрены несколько типичных задач, стоящих при проектировании оборудования. В частности, это сварка разнородных материалов, сварка обечаек с разными толщинами, приварка штуцеров и опор и т.д. Для каждого из этих случаев были подобраны присадочные материалы и рассчитаны основные параметры сварочного процесса - сила и напряжение сварочного тока, скорость подачи электрода и прочие.

1. Определение свариваемости применяемых материалов

Сталь 17ГС по ГОСТ 5520-79

По качественному признаку данная сталь относится к классу конструкционная низколегированная феррито-перлитного класса повышенной прочности. Сталь 17ГС применяется: для изготовления корпусов аппаратов, днищ, емкостного оборудования, фланцев и других сварных деталей, работающих под давлением при температурах от -40 °С до +475 °С; для изготовления деталей и элементов трубопроводов пара и горячей воды атомных станций (АС), с расчётной температурой среды не выше 350°С при рабочем давлении менее 2,2 МПа (22 кгс/см2); для изготовления электросварных прямошовных газопроводных труб диаметром 530, 720 и 820 мм.

Химический состав стали 17ГС по ГОСТ 5520-79

С (0,14-0,20%); Si (0,4-0,6%); Mn (1,0-1,4%); S (? 0,004%);
P (?0,035%); Cr (?0,3%); Cu (?0,3%); As (?0,08%); Ni(?0,3%); N (? 0,008%);

Углерод является основным легирующим элементом, который определяет механические свойства этой группы сталей. Повышение его содержания в стали усложняет технологию сварки и затрудняет возможности получения равно прочного сварного соединения без дефектов. Поэтому свариваемость углеродистых сталей можно условно оценить по эквивалентному содержанию углерода, которое определяется по формуле

(1.1)

где С , Mn, Cr, Mo, Ni, Cu, P - процентное содержание химических элементов в стали;

Так как Сэ > 0,45 %, в зависимости от толщины металла применяем предварительный подогрев.

Температуру предварительного подогрева для повышения сопротивляемости металла шва к холодным трещинам определяют в зависимости от эквивалента углерода Cэ и толщины свариваемой заготовки (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - График подбора температуры предварительного подогрева

Сначала рассчитывается значение эквивалента углерода без учета толщины металла по формуле:

, (1.2)

Влияние толщины свариваемого металла учитывается поправкой

Полный эквивалент углерода определяется выражением

Температура предварительного подогрева определяется по формуле

Таким образом, требуется предварительный подогрев деталей до температуры 123,7оС

Склонность к образованию горячих трещин определяется отношением

(1.3)

Так как HCS<4 , то данный материал не склонен к образованию горячих трещин[1].

2. Узел приварки нижней обечайки и нижнего эллиптического днища (узел Г)

Узел приварки нижней обечайки и нижнего эллиптического днища электрошлаковой сваркой по ГОСТ 15164-78. Исходя из толщины свариваемых деталей (S1=S2 = 50 мм) по ГОСТу выбираем вид сварного соединения С1, способ сварки - ШЭ (сварка проволочным электродом).

s, s1 - толщины свариваемых деталей, bр - зазор в стыке,
q - усиление шва.

Рисунок 2.1 - Сварка нижней обечайки и нижнего эллиптического днища

S1 = S2 = 50 мм; q = 3 мм; bp = 25 мм.

Данный способ широко используют в промышленности для соединения металлов повышенной толщины: стали и чугуна различного состава, меди, алюминия, титана и их сплавов. К преимуществам способа относится возможность сварки за один проход металла практически любой толщины, что не требует удаления шлака и соответствующей настройки сварочной установки перед сваркой последующего прохода, как при других способах сварки. Для сварки используют один или несколько проволочных электродов или электродов другого увеличенного сечения и флюс.

Сваривается сталь 17ГС следовательно выбираем [1,2]:

- сварочную проволоку: Св-08ГС ГОСТ 2246;

- флюс: АН-8 ГОСТ 9087.

3. Расчет режимов электрошлаковой сварки

Электрошлаковая сварка характерна тем, что основная часть тепла, необходимая для нагрева и плавления основного и электродного металлов, образуется за счет прохождения электрического тока через расплавленный флюс - шлак. Такая сварка чаще всего ведется с принудительным формированием шва и обычно выполняется при вертикальном положении свариваемых деталей. Образование шлаковой ванны производится дуговым процессом, но может быть также осуществлено с помощью электропроводного флюса. Электрошлаковый процесс протекает устойчиво как на постоянном, так и на переменном токе, но чаще электрошлаковую сварку ведут на переменном токе от трансформатора с жесткой характеристикой. Установлено, что устойчивость электрошлакового процесса возрастает с повышением электропроводности флюса.

Скорость сварки, напряжение сварочного тока на электродных проволоках, количество электродных проволок выбираем по таблице в зависимости от толщины свариваемых кромок заготовок (S=50 мм)[1]:

n=1

n - количество электродных проволок

dпроволоки=3 мм

Скорость подачи электродной проволоки определяют по формуле:

(2.2)

где - площадь завариваемого зазора, (=1250 мм2).

- суммарная площадь поперечного сечения электродных проволок:

(мм2).

Скорость подачи электродной проволоки равна:

Сила сварочного тока рассчитывается по формуле:

, (2.3)

Требуемый объем флюса находится:

где h - глубина шлаковой ванны, мм, h = 40 мм[1]

B - ширина завариваемого зазора между заготовками, мм, В = 25 мм[1]

Определяем требуемый объем флюса:

Выбор сварочного оборудования.

Выбираем сварку проволочным электродом источником У875. Характеристики источника:

- сила тока - 1500 А;

- ПВ - 100%;

- размер электрода - 3 мм;

- количество электродов - 1;

- скорость подачи электродов - 14…500 м/ч;

- максимально свариваемая толщина - 50…100 мм.

Приложение 1

Карта технологического процесса сварки

1. Наименование изделия Сосуды, работающие под давлением

2. Способ сварки Электрошлаковая сварка

3. НТД по сварка Сосуды и аппараты стальные сварные ОСТ-26-291-94

4. Основной материал Сталь 17ГС по ГОСТ 5520-79

Диаметр 2000 мм, толщина 50 мм

5. Соединение: вид соединения стыковое

вид разделки без скоса кромки

тип соединенияC1 по ГОСТ 15164-78

Конструкция соединения

Конструктивные элементы шва

Толщина свариваемых кромок

S, мм

Ширина шва

e, мм

Усиление шва

g, мм

Зазор между кромками

b, мм

50

45

3

25

6. Способ подготовки кромок: Обработать края свариваемых деталей режущим инструментом для получения нужного размера, свариваемые кромки и прилегающие к ним поверхности зачистить механическим способом до металлического блеска на ширину не менее 12 мм с наружной и внутренней стороны детали. Удалить следы масел, грязи и других загрязнений.

7. Способ сборки: на прихватках с обеспечением равномерного зазора.

8. Требования к прихваткам: Длина прихваток должна составлять 6080 мм и располагаться они должны равномерно по окружности трубы в количестве 8-10 штук. Прихватки должны быть проверены на отсутствие дефектов внешним осмотром, участки, имеющие дефекты, перед сваркой необходимо удалить механическим способом.

9. Сварочный материал по ГОСТ 2246, ГОСТ 9087:

Марки сталей

Сварочная проволока

Флюс

17ГС

Св-08ГС

АН-8

10. Положения шва при сварке: все пространственные положения

11. Подогрев: Сварка производится дополнительным нагревом до температуры 13C.

12. Сварочное оборудование: сварочный автомат У875

13. Режим сварки:

Диаметр электрода

dэл,мм

Сварочный ток

I, А

Скорость сварки ,м/ч

Скорость подачи

проволоки

,м/ч

Число

проходов

n

3

670

1,5

264

1

14. Термическая обработка сварного соединения: предназначенные для работы в средах, вызывающих коррозию, должны подвергаться термической обработке по требованию, оговоренному в проекте. Режим термической обработки должен быть согласован со специализированной научно-исследовательской организацией.

15. Требования по контролю качества сварного соединения:

Визуальный и измерительный контроль - 100 % стыков

Рентгенконтроль, УЗК: Объем контроля в соответствии с требованиями НТД, либо проекта.

Нормы оценки качества в соответствии с ОСТ 26-291-94.

Другие методы контроля согласно требованию проекта.

Список использованных источников

1 Учебно-методическое пособие для выполнения практических работ курсового проекта. /Файрушин А.М., Ризванов Р.Г., Карпов А.Л.-Уфа,2004,-60с.

2 ОСТ 26-291-94 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия.- М.: Издательство стандартов,1994.

3 ГОСТ 15164-78 Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.-М.Издательство стандартов,1987.-17с

4 ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия (2002, с попр. 2003)

5 ГОСТ 30482-97 Электрошлаковая сварка сталей. Требования к технологическому процессу.

6 ТУ14-1-4853-90 Прокат толстолистовой стойкий к коррозионному растрескиванию.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение свариваемости применяемых материалов, подбор присадочных материалов и оборудования. Узел приварки верхнего днища и верхней обечайки. Расчет режима ручной дуговой сварки. Карта технологического процесса сварки узла А Ar-С17 по ГОСТ 14771-76.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 20.02.2013

  • Разработка технологии сварки обечайки корпуса теплообменного аппарата для атомных электростанций. Анализ и выбор способа изготовления с учетом особенностей свариваемости стали 09Х18Н10Т. Описание электронно-лучевой сварки. Выбор сварочного оборудования.

    курсовая работа [615,9 K], добавлен 14.03.2010

  • Преимущества сварки в защитном газе. Расчет ее режимов для угловых швов. Химический состав, механические и технологические свойства стали 09Г2С. Выбор сварочных материалов. Определение норм времени и расхода сварочных материалов. Методы контроля изделий.

    курсовая работа [165,1 K], добавлен 05.03.2014

  • Определение 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 27.04.2012

  • Разработка технологии сварки изделия. Выбор способа получения заготовок. Резка металла с помощью установки автоматизированного плазменного раскроя. Расчет режимов автоматической сварки под флюсом. Схема листогибочной машины с гидравлическим приводом.

    контрольная работа [183,0 K], добавлен 23.03.2014

  • Обоснование выбора типа соединений, схемы сварки. Описание материала деталей и его свариваемости. Расчет параметров режимов сварки. Описание материала деталей и его свариваемости. Выбор оборудования, индуктивное сопротивление вторичного контура.

    курсовая работа [398,3 K], добавлен 10.01.2014

  • Механизация 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 07.08.2015

  • Технологичность сварной конструкции. Оценка свариваемости металла. Расчёт параметров контура контактной машины. Технология сборки и сварки. Сварочные напряжения и деформации, меры борьбы с ними. Методы контроля качества. Планировка рабочего места.

    курсовая работа [8,1 M], добавлен 24.11.2013

  • Назначение, 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 03.02.2016

  • 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 18.05.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.