Содержание

Введение

1.Технологический раздел

1.1. Описание сварной конструкции, её назначение, обоснование выбора материала.

1.2. Выбор сварочных материалов. Технические условия на изготовление сварной конструкции.

1.3. Определение типа производства. Описание способа сварки.

1.4. Расчет примерных режимов сварки.

1.5. Выбор технологического оборудования для изготовления сварной конструкции.

1.6. Выбор режимов оборудования для термической обработки сварных швов.

1.7. Выбор технологической оснастки для сборки и сварки сварной конструкции.

1.8. Составление схем сборки и сварки сварной конструкции.

1.9. Технология изготовление резервуара.

1.10. Расчет количества наплавленного металла, расхода сварочных материалов, электроэнергии.

1.11. Определение технических норм времени на сборку и сварку.

2. Расчет сварных швов.

3. Техника безопасности, противопожарные мероприятия и охрана окружающей среды.

Литература

Введение.

Описание химического реагента

Натр едкий (NaOH) марки РД (раствор диафрагменный) и мембранный (50% раствор). pH-регулятор, эффективное очищающее и моющее средство.

Назначение и применение:

Натр едкий применяется в различных отраслях промышленности и для бытовых нужд: в целлюлозно-бумажной промышленности в производстве бумаги, картона, искусственных волокон, древесно-волоконных плит; для омыления жиров при производстве мыла, шампуня и других моющих средств; в химических отраслях промышленности — для нейтрализации кислот и кислотных окислов, как реагент или катализатор в химических реакциях, для травления алюминия и в производстве чистых металлов, в нефтепереработке — для производства масел; в качестве агента для растворения засоров канализационных труб; в пищевой промышленности для производства шоколада и какао, напитков, мороженого, окрашивания карамели, для размягчения маслин и производстве хлебобулочных изделий, зарегистрирован в качестве пищевой добавки E524.

Отрасли промышленности:

Химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная промышленность, цветная металлургия, косметическая и пищевая промышленность.

Современные сверхлегкие конструкции предъявляют к сварочной технике новые требования, которые не может удовлетворить традиционная газоалектросварка. Необходимо разработать такие варианты надёжной дуговой сварки, которые бы отличались чрезвычайно малым подогревом материала и одновременно обеспечивали надёжные соединения. Одним из вариантов сварочных процессов МИГ/МАГ, который удовлетворяет данным требованиям, является coldArc. При этом ход процесса контролируется непосредственно в источнике тока без механического вмешательства в устройство для подачи проволоки. Таким образом, можно работать с обычными сварочными горелками, а работа выполняется преимущественно вручную.

В курсовом проекте разрабатывается емкость для складирования едкокого натра. Основное требования герметичность. Изготавливаемый из стали 03Х18Н11

Технические условия на изготовление сварной конструкции.

Назначение - для хранения и выдача жидких газообразных сред.

Давление, МПа (кгс/см)

Внутреннее

Рабочие атм

Расчетное 0,02

Температура, С

Рабочая 5-30

Расчетная 30

Среда – раствор едкого натра (вода 90-95%, NaOH 5-10%, жидкость).

Плотность 116

Класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76 2

Материал основных деталей – сталь 03Х18Н11 ТУ 14-1-5073-91

Количество циклов нагружения за весь срок службы не менее 10

Средняя Температура наиболее холодной пятидневкой, С минус33

Сборочные единицы:

• Крышка

• Ушко

Детали:

• Пластина

• Днище

• Серьга

• Фланец

Обоснование материала сварной конструкции.

Обоснование материала конструкции производим исходя из технических требований:

Узел будет работать, испытывая избыточное давление 0,2 МПа. Емкость изготавливаем из стали 03Х18Н11.

Химический состав стали приводим в таблице 1.

Таблица 1. Химический состав стали.

Марка стали	ГОСТ	Содержание элементов %
		C	Si	Mn	Cr	Ni	S	P
03Х18Н11	5073-91	до 0.03	до 0,8	до 2	17-19	10.5-12.5	до 0.02	0.035

Механические свойства приводим в таблице 2.

Таблица 2. Механические свойства стали.

ГОСТ, ТУ	Вид продукции	ув, Н/ммІ	у0,2, Н/ммІ	д5, %	ш, %
		не менее
ТУ 14-1-1160-74	Пруток	500	200	40	50
ТУ 14-1-490-72	Лист горячекатаный	500	200	45	-
ТУ 14-1-2144-77		500	200	40	-
ТУ 14-1-3071-80		520	200	45	-
ТУ 14-1-3071-80*1		470	176	40	-
ГОСТ 5582-75	Лист холоднокатаный	500	200	40	-
ТУ 14-1-1180-74		520	200	45	-
ТУ 14-1-3386-82	Лента холоднокатаная	600-750	-	30	-
ТУ 14-1-3652-83		540-720	-	37	-
ТУ 14-3-1401-86*1	Труба бесшовная	460	186	45	-
ТУ 14-1-3183-81*1	Заготовка трубная	451	157	-	-
ТУ 14-1-2132-77*1		490	196	45	-

Определяем свариваемость стали по углеродному эквиваленту:

C_э= .

C_э= .

Сталь входит, в первую группу свариваемости (хорошая) после сварки желательна термообработка. Определяем структуру стали по диограмме Шеффлера:

Определяем структуру стали стали:

Ni_экв = Ni + 30C + 0.5Mn + 30N

Ni_экв = 12,5 + 30*0.03 + 0.5*2 = 14.4 %

Cr_экв = Cr + Mo + 1.5Si + 0.5Nb + V

Cr_экв = 19 + 1.5*0.8= 20.2 %

Структура стали аустенитная.

1.2.Выбор сварочных материалов. Технические условия на изготовление сварной конструкции.

Общие принципы выбора сварочных материалов характеризуется следуюшими основными условиями:

- обеспечение требуемой эксплуатационной прочности сварного соединения, т.е. определяемого уровня механических свойств материала шва в сочетании с основным металлом.

- обеспечение необходимой сплошности металла шва (без пор и шлаковых включений или с минимальными размерами и количеством казанных дефектов на единицу длины шва).

- отсутствием горячих трещин, т.е. получением металла шва с достаточной технической прочностью.

- получением комплекса специальных, свойств металла шва (жаропрочность, жаростойкость, коррозионной стойкости)

Разработка технологи изготовления:

1.Чертежей

2. ГОСТЫ, ОСТы руководящими документами

Для сварки аустенитных стали электродной проволоки:

Химический состав проволки должен быть близко по химическому составу по основному материалу. Содержание углерода должен быть ниже чем в основном металле. Легирование проволки титаном, алюминием, кремниям. Исходя из этого в требованием руководящимся стандарта по сварке аустенитной стали применяем для сварки проволоку Св 01Х18Н10. Сварку высоколигированых сталей производим в инертных газах или смесях 98% аргона, +2% углекислого газа.

1.3. Определение типа производства.

Тип производства выбираем исходя из массы, габаритов сварной конструкции и заданной программой выпуска.

Определяем масса фланца.

G_ф= V_ф*ρ,

Где V_к – объем косынки;

ρ – удельная плотность материала ( ρ = 7,9 г/мм² )

V_ф = F*Lрф,

Где – F площадь сечения фланца в сумме всех площадей (F=2731.8), мм;

Lрф –длинна развёртки фланца, дм³.

Lрф=π*Dср;

Lрф=3,14*1065=3344,1

V_ф = 2731,8*3344,1= 9,58дм³,

G_ф = 9,58*7,9=76кг.

Определяем массу днища:

G_д = πd²/4*h * ρ,

G_д= 3,14*13,2²/4*0,1*7,9= 108кг;

Масса пластины – 0,350кг;

Масса серьги – 0,28кг.

Исходя из расчётов выбираем мелкосерийное производство.

1.4. Расчет примерных режимов сварки.

Расчет сварочного тока считаем по формуле:

I = π*d_э²*a / 4,

где a – плотность тока в проволоке ( a = 90 A/мм² );

I = 3.14*2²*90/4 = 400 A

Напряжение дуги составит U = 30B, расход газа = 18 – 20 л/мин.

Уточняем выбранный диаметр электродной проволоки.

dэ=2*I/а*π,

где I – сварочный ток А;

а – плотность тока А/мм².

dэ=2*400/100*3.14=2мм².

Скорость подачи электродной проволоки рассчитываем по формуле:

V_пр = ( 4*α_p *I_св ) / ( π*d_э² *p ),

где α_p – коэффициент расплавления проволоки.( α_p=18 г/А*ч);

p – плотность металла электродной проволоки (для стали p – 7.9г/см³ ).

V_пр = ( 4*18 *400 ) / ( 3,14*0,04 *7,9 )=29032,2см/ч=290м/ч.

Сила тока, напряжение, диаметр электродной проволоки, расход газа и скорость подачи проволоки для остальных швов останется такой же так как все швы угловые.

Скорость сварки определяем по формуле:

V_св = (α_н*I_св ) / ( 100* F_шв* p ),

где α_н – коэффициент наплавки, г/А*ч.

α_н = α_p* ( 1 – Ψ ),

где Ψ – коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание.

При сварке в Ar + CO₂ – Ψ = 0.15

α_н = 18* ( 1 – 0.15 )=15,3

V_св = (15,3*400 ) / ( 100* 0,74* 7,9 )=10,4 м/ч

Рассчитываем шов № 2

I = π*R²*a

I = 3,14*1²*90=282,6А

Принимаем ток 285А

V_пр = ( 4*18 *282,6 ) / ( 3,14*0,04 *7,9 )=20506,3 /ч=205м/ч.

V_св = (15,3*282,6 ) / ( 100* 0,5* 7,9 )=10,9 м/ч