1.3. Обоснование способа сварки и расчетных материалов

Технологическая часть проекта основная и наиболее трудоемкая часть курсового проекта.

При проектировании технологических процессов проектант должен:

A) определить рациональную степень механизации сборочно-сварочных работ, которая зависит от габаритов и веса изготовляемых изделий, их конструкции, сечения, длины и конфигурации сварных швов, а также от типа производства. Этим определяется применение видов сварки: ручной, полуавтоматической, автоматической, применение приспособлений:

Б) выбрать наиболее целесообразный прием выполнения сборочно-сварочных операций с целью повышения производительности, снижения трудоемкости работ:

B) установить рациональные режимы сварки, термической обработки, зависящее от свойств свариваемых материалов, толщины последних и конструктивных форм сварных соединений;

Г) предусмотреть организацию непрерывного поточного производства, если это не удастся, то организовать прямоточное производство;

Д) назначить нужную марку электродов по ГОСТ 9466-75, 9467-75, 10051-79,10052-75, 2671-70, марку и диаметр сварочной проволоки по ГОСТ 2246-70, марку флюса по ГОСТ 9087-81, защитных газов по ГОСТ 8050-76 и т.д.;

Е) подобрать соответственно принятому технологическому процессу высокопроизводительное сварочное и другое оборудование, а также сборочно-сварочное приспособление;

Выбор сварочного оборудования должен производиться по каталогам и справочникам.

Выбор вспомогательного оборудования (кантователи, манипуляторы, вращатели и др.) должен производиться по соответствующим справочникам и соответствовать ГОСТам 19140-70; 19141-78; 19142-78; 19143-78; 20741-75; 21327-75; 21328-75; 23556-79.

Оптимальный вариант выбора типов оборудования должен производиться на основании технико-экономических расчетов и в сравнении суммарных капиталовложений и эксплуатационных расходов по конкурирующим между собой варианта выбора оборудования;

Ж) с учетом требований технологического процесса, габаритов, веса изделий удобства работы, ТБ "Санитарных правил при сварке, наплавке и резке металлов №1009-73” установить профессию, разряд работ на каждом рабочем месте;

3) предусмотреть в технологических картах контрольные и транспортные операции, расположив их в должной последовательности с основными операциями и описать в пояснительной записке методику контроля продукции.

В этом процессе должно предусматриваться использование нового оборудования приспособлений и инструментов. Категорически запрещается применять в проектах оборудование, снятое с производства.

Разработка технологического процесса изготовления изделий начинается с анализа заводского техпроцесса.

Обоснование выбора или характеристика способа сварки.

Исходя из представления о природе и механизме образования неразъемных соединений и характере возникающих межатомных связей между соединяемыми материалами, формулируется вывод о выборе принципиального способа получения соединения - сварки плавлением или давлением, или пайки. Далее, с учетом конструктивных особенностей изделия назначается конкретный способ получения соединений. Например, ручная, полуавтоматическая или автоматическая дуговая сварка плавящимися или неплавящимися электродами под флюсом или по слою флюса, аргонодуговая или электрошлаковая сварка и т.д.

Для назначенного способа соединения проводится анализ процессов физико-химического взаимодействия основного и присадочного материалов (припоя при пайке),а также других вспомогательных материалов между собой и окружающей средой, и процессов так называемого металлургического цикла, в который входит нагрев, расплавления, металлургическая обработка, кристаллизация и охлаждение. В результате протекания указанных процессов при сварке возможны изменения химического состава металла шва, образование дефектов, связанных с расплавлением и кристаллизацией (поры, горячие трещины и др.), дефектов, возникающих на стадии охлаждения шва (холодные трещины), а также структурные превращения.

На выбор вида и способа сварки оказывают влияние, главным образом, такие основные факторы:

1. Свойства основного металла и его свариваемость.

2. формы, толщина металла и протяженность сварных швов.

3. Назначение и условия работы объекта. Требования, предъявляемые к сварным соединениям.

4. Производительность, качество и экономичность методов.

5. Программа выпуска.

При выборе путем сравнений известных и новых способов сварки предпочтение следует отдавать, тому, который обеспечивает для данных условий:

1 .Более высокую производительность (автоматические и полуавтоматические способы сварки, многодуговая сварка, сварка электродами с более высоким коэффициентом наплавки, сварка погруженной дугой, контактная сварка и др.)

2.Более высокое качество (сварка под флюсом, аргонодуговая сварка, сварка электродным лучом, сварка стыков труб без подкладных колец - комбинированный способ и др.)

Выбор сварочных материалов непосредственно из принятого способа сварки.

В зависимости от принятого способа сварки следует сделать и соответствующий выбор сварочных материалов:

-для ручной дуговой сварки - марку покрытого электрода;

-для автоматической и полуавтоматической под флюсом и электрошлаковой сварки - сварочную (электродную) проволоку и флюс;

-для аргонодуговой сварки - вольфрамовый неплавкий (обычно) электрод и аргон.

-для сварки в углекислом газе - сварочную проволоку и углекислый газ;

-порошковая проволока для механизированной сварки.

Для ручной дуговой сварки, из большого количества марок электродов, необходимо выбрать такую, которая отвечала бы требуемому типу электрода (тип электрода указывают в ТТ или ТУ).

Тип электрода и марка электрода не одно и тоже. Тип электрода регламентируется соответствующими стандартами (ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10052-75), а марка электрода m регламентируется. Одному и тому же типу электрода могут соответствовать ряд отдельных марок электродов.

Согласно ГОСТ 9466-75, условное обозначение электродов для дуговой сварки и наплавки сталей представляет собой дробь.

Например: (Э42А-УОНИ-13/45-5т0-УДЗ)/ (Е41 2 (5)-Б20)

В ее числителе записаны тип электрода (Э42А), его марка (УОНИ), диаметр (5.0 мм.) и группа из двух букв и цифры (УДЗ). Первая буква в этой группе (У)- указывает назначение электрода, вторая (Д) - толщину покрытия, цифра (3)- группу электродов по качеству изготовления. В знаменателе приведены "Е" (электрод), группа индексов, характеризующая металл шва 41 2 (5) и группа из одной буквы и двух цифр (Б20). Буква

(Б) означает вид покрытия, первая цифра (2) - допустимые пространственные положения при сварке, вторая цифра (0) - требование к электропитанию дуги. Типы электродов и расшифровка индексов металла шва зависят от группы электродов по назначению.

Шифры групп назначения электродов: У - для конструкционных сталей с временным сопротивлением δ<600 МПа, Л - для легированных конструкционных сталей.

δ <600Мпа, Т - для теплоустойчивых легированных сталей, В - для высоколегированных сталей, Н- для наплавки.

Обозначения толщины покрытия: Н- тонкое, С- среднее, Л- толстое, Г- особо толстое.

Обозначения видов покрытия: А - кислое, Б - основное, Р- рутиловое, Ц-целлюлозное, П- прочие виды. Ж- с содержанием в покрытии > 20% железа, две буквы покрытие смешанного вида.

Допустимые пространственные положения при сварке обозначают так: 1- вес положения. 2- кроме вертикального сверху вниз, 3- кроме вертикального сверху вниз и потолочного, 4- только нижнее.

Примечание: В марках проволоки буквы "Св" означают "сварочный'', после дефиса указан состав стали. В проволоке Св- 08АА содержание серы и фосфора еще ниже, чем Св- 08А.

По специальному заказу изготовляют проволоку из стали, выплавленной в вакуумно-индукционных печах (ВИ), подвергнутой электрошлаковому (Ш) и вакуумно-дуговому (ВД) переплаву.

Поверхность низкоуглеродистой и легированной проволоки может быть

Проволока	Марка проволоки
Низкоуглеродистая	Св- 08, Св- 08А, Св- 08АА, Св-08ГА, Св-ЮГА, Св- 10Г2
	Св- 08ГС, Св- 12ГС, Св-08Г2С, Св- 10ГН, Св- 08ГСМТ, Св- 15ГСТЮА, Св- 18ХГС,Св-10НМА, Св- 08МХ, Св- 08ХМ, Св- 18ХМА, Св- 08ХНМ, и т.д.
Высоколегированная	Св- 12ХИНМФ, Св-10Х11НМВФ, Св-08Х16Н8М2, Св-008Х18Н8Г2Б, и т.д.

омедненной, (0). Шифры этих дополнительных требований, приведенные в скобках, указывают, в марку проволоки после состава стали.

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ

Сварочный углекислый газ поставляется по ГОСТ 8050-76 и в зависимости от содержания углекислого газа, делится на 2 сорта: первый не менее (99,5% углекислго газа) и второй сорт (не менее 99% углекислого газа).

Для сварки ответственных изделий должен применятся углекислый газ первого сорта.

При выборе защитного газа (углекислого газа, аргона) следует иметь в ввиду, что находят применение газовые смеси, как например, углекислый газ- кислород, аргон-кислород.