Іі Основна частина.

2.1 Організація робочого місця зварювальника.

Зварювальний пост - робоче місце зварника, обладнане усім необхідним для виконання зварювальних робіт і отримання високоякісного зварного з’єднання.

Зварювальні пости по призначенню бувають: стаціонарні й пересувні.

Стаціонарні пости міцно закріплені на робочому місці, розташовуються в спеціальних кабінах (Мал.1), призначені для зварювання малогабаритних конструкцій. Каркас кабіни висотою 1800-2000мм виготовляють із сталі. Кабіни повинні освітлюватись і добре провітрюватись.

Планування зварювальної кабіни.

1 – джерело живлення дуги;

2 – заземлення; 3 – пуск джерела живлення дуги; 4 – зварювальні кабелі;

5 – зворотній кабель; 6 – стіл;

7 – витяжка; 8 – килим; 9 – електроди; 10 – щиток; 11 – електродотримач; 12 – сткло; 13 – ящик для відходів.

Пересувні зварювальні пости призначені для зварювання великогабаритних конструкцій.

По роду струму зварювальні пости бувають:

1. змінного струму ;

2. постійного струму . Мал.1

До зварювальних постів змінного струму відносяться – трансформатори;

до зварювальних постів постійного струму в ідносяться – випрямлячі, перетворювачі, генератори. За струмом: від 125 до 5000 (А).

Зварювальний пост для ручного дугового зварювання (мал.2).

Мал.2

Зварювальний пост укомплектовується: мережа (1); рубильником (2) джерелом живлення дуги(3), електропроводами (4;5), регулятором струму (9), електродотримачем (7), зварювальним столом (10), виріб(6), складально-зварювальними пристосуваннями, інструментом та приладами зварника (щиток 8).

В дипломній роботі необхідно підібрати джерело живлення для виготовлення зварної опори верхньої ручним дуговим зварюванням.

Вибір джерела живлення здійснюється в залежності від способу зварювання та типу зовнішньої характеристики. При ручному дуговому зварюванні застосовують джерела живлення з круто спадаючою зовнішньою характеристикою. При цьому часті зміни довжини дуги супроводжуються незначними змінами зварювального струму й теплового режиму зварювання, що не відображується на розмірах зварювальної ванни й геометричних параметрах шва. Для механізованого зварювання застосовують джерела живлення з похилоспадаючою зовнішньою характеристикою.

Ручне дугове зварювання – це зварювання плавкими, штучними електродами, де подача електроду й переміщення дуги вподовж зварювальних кромок виконується вручну.

Дуга горить між електродом і основним металом. Під дією дуги електрод і основний метал плавляться, утворюючи металеву зварювальну ванну. Краплі рідкого металу з електроду переносяться у ванну через дуговий проміжок. Разом із стрижнем плавиться покриття , утворюючи газовий захист навкруги дуги і рідку шлакову ванну на поверхні розплавленого металу. У міру руху дуги метал рідкої зварювальної ванни застигає, утворюючи шов; рідкий шлак, остигаючи, утворює на поверхні шва шлакову корку, яка відділяється після охолодження шва.

Для виготовлення зварної опори верхньої з сталі 10Г2С1, ручним дуговим зварюванням в якості джерела живлення застосовуємо джерело змінного струму - трансформатор.

Зварювальний трансформатор – це устрій, який перетворює змінний струм однієї напруги в змінний струм іншої напруги тієї ж частоти (50 Гц.) і служить для живлення зварювальної дуги. Для виготовлення зварювальної опори обираємо трансформатор типу ТСК – 500 (Мал.3).

1 – корпус;

2 – затискачі для приєднання проводів ;

3 – ручка;

4 – осереддя;

5 – рукоятка;

6 – рим-болт;

7 – прокладка;

8 – кришка кожуха;

9 – регулюючий гвинт;

10 – ходова гайка гвинта;

11 – вторинна обмотка;

Мал.3 12 – первинна обмотка;

13 – жалюзі для охолодження;

14 – колеса.

Зварювальний трансформатор ТСК-500 – відноситься до 2-ої групи – з підвищеним магнітним розсіянням, з рухомою котушкою, при переміщенні якої регулюється зварювальний струм. В нижній частині осереддя (4) знаходиться первинна обмотка (12), що складається з двох котушок, які насаджені на осереддя(4). Котушки первинної обмотки (12) закріплені нерухомо. Вторинна обмотка (11) розташована на відстані від первинної. I і II обмотки сполучено паралельно. II обмотка рухома і переміщається по осереддю за допомогою гвинта (9) і рукоятки (5), що знаходиться на кришці кожуха трансформатору.

Струм регулюється зміною відстані між первинною і вторинною обмотками. Межі регулювання зварювального струму:

Iзв = 165-650 (А).

Якщо котушки з'єднати послідовно, то отримаємо малі струми:

Iзв = 40-165 (А).

Для підвищення коефіцієнта потужності зварювальний трансформатор ТСК-500 має в першому ланцюзі конденсатор великої потужності. Кожне джерело живлення повинне мати свою вольт амперну характеристику.

Зовнішньою вольт амперною характеристикою джерела живлення називається залежність між напругою на його вхідних клемах і струмом в зварювальному ланцюзі. Зовнішні вольт-амперні характеристики можуть бути круто спадаючими, похилоспадаючими, жорсткими і зростаючими. Зовнішня вольт- амперна характеристика трансформатора ТСК-500 спадаюча (мал.4 – 1;2).

Зовнішні вольт-амперні характеристики джерела живлення: 1 – круто спадаюча;

2 – похило спадаюча; 3 – жорстка;

4 – зростаюча.

Для ручного дугового зварювання (1) крутоспадаюча.

Мал.4

Для стабільного горіння дуги необхідно, щоб зовнішня характеристика джерела живлення й статична характеристика дуги перетинались (Мал.5).

1 – статична характеристика дуги;

2 – зовнішня характеристика джерела живлення.

Точки А і В – це ділянка стійкого горіння дуги.

Мал.5

Технічна характеристика зварювального трансформатора ТСК-500

№ п/п	Характеристика	Величина
1	Потужність трансформатора, кВа	32
2	Первинна напруга, В	380
3	Напруга холостого ходу, В	60
4	Номінальний зварювальний струм, А	500
5	Межі регулювання зварювального струму, А	170.650
6	КПД	0,86
7	Cos ц	0,68
8	Вага, кг	280
9	ДовжинаЧ ширина Ч висота, мм	840Ч575Ч1060
10	Робоча напруга, В	35

Пост для газового зварювання.

Робоче місце зварника, обладнане необхідною апаратурою для виконання газозварювальних робіт, називається газозварювальним постом (Мал.6).

Для організації газозварювального поста необхідні (Мал.6):

кисневий (1), ацетиленовий балон (4) з редукторами (2;5) або ацетиленовий генератор (3); гумові рукава (6); зварювальний пальник (7) з набором наконечників; зварювальний дріт (8); пристосування для складання; приладдя та інструмент зварника; протипожежні

Мал.6 засоби; відро з водою; система вентиляції; зварювальні матеріали; контейнери для відходів.

Балони – призначені для зберігання і транспортування газів.

Кисневий балон (мал.6(1)) – голубого кольору з чорним написом «Кисень», наповнюють балон до тиску - 150ат., робочий тиск – 15МПа; випробувальний тиск – 22,5МПа; місткість – 40л; маса – 67кг без газу, розмір – 1390 х 219 х 8 мм.

Ацетиленовий балон (Мал.6(4)) – білого кольору; заповнюють пористою масою (деревне вугілля, пемза, інфузорна земля) - це необхідно для безпечного зберігання ацетилену під тиском. Цю масу заповнюють ацетоном, який розчиняє ацетилен. Колір балону – білий; напис – червоний «ацетилен»; місткість – 40л; робочий тиск – 1,6 МПа; випробувальний – 3,0МПа; розмір – 1390 х 219 х 7 мм; маса – 52кг без газ.

Редуктори (Мал.7) – призначені для пониження тиску газу до робочого та автоматичного підтримання заданого робочого тиску постійним. Корпус редуктора фарбують у той же колір, що й балон.

1 – кришка; 2 – регулювальний гвинт;

3 – пружина; 4 – мембрана;

5 – передавальний диск зі штоком;

6,11 – манометри; 7 – зворотна пружина; 8 – камера високого тиску; 9 – редукуючий клапан; 10 – сідло клапана; 12 – запобіжний клапан; 13 – камера низького тиску.

Гумові рукави (Мал.6 (6)) – для підведення газу до пальника. Виготовляють з вулканізованої гуми з однією або двома тканинними прокладками. Шланги розраховані

Мал.7 для роботи при температурі навколишнього середовища від +50 до – 35⁰С. Для роботи при нижчих температурах використовують шланги з морозостійкої гуми, яка витримує до – 65⁰С. Рукава виготовляють з внутрішнім діаметром : 6, 9, 12 і 16мм. Довжина рукавів – не більше 20м і не менше 4,5м. При монтажних роботах допускається довжина – 40м. Кріпляться рукава хомутами, або м'яким відпаленим дротом. Існує 3 типи рукавів: І, ІІ, ІІІ.

І – ацетилен, пропан, бутан; робочий тиск - 0,63МПа; червоного кольору.

ІІ – рідке паливо; робочий тиск – 0,63МПа; жовтого кольору.

ІІІ – кисень; робочий тиск – 2МПа; синього кольору.

На практиці всі шланги можуть бути чорного кольору, але обов’язково мати дві кольорові смужки.

Зварювальні пальники – призначені для змішування горючого газу або парів рідини з киснем і одержання зварювального полум’я. Кожний пальник має пристрій, що дозволяє регулювати потужність, склад і форму полум’я.

За способом подачі горючого газу і кисню в змішувальну камеру пальники бувають: інжекторні та безінжекторні.

Для виготовлення зварної опори верхньої газовим зварюванням обираємо універсальний інжекторний пальник типу ГЗУ-3

Інжекторний пальник складається з двох основних частин — ствола і наконечника (Мал.8). Стовбур має кисневий 1 і ацети­леновий 16 ніпелі з трубками З і 15, рукоятку 2, корпус 4 з кис­невим 5 і ацетиленовим 14 вентилями. Вентилі призначені для пуску, регулювання розходу і припинення подачі газу при гасін­ні полум’я.

Наконечник, який складається з інжектора 13, змішу­вальної камери 12 і мундштука 7, приєднується до корпусу стов­бура пальника накидною гайкою.

1,16 — кисневий і ацетиленовий ніпелі; 2 — рукоятка; 3, 15 — киснева і ацетиле­нова трубки; 4 — корпус; 5, 14 — кисневий і ацетиленовий вентилі; 6 — ніпель на­конечника; 7 — мундштук; 8 — мундштук для пропан-бутано-кисневої суміші; 9 — штуцер; 10 — підігрівач; 11 — трубка горючої суміші; 12 — змішувальна ка­мера; 13 — інжектор; а, б — діаметри вихідного каналу інжектора і змішувальної камери; в — зазор між інжектором і змішувальною камерою; г — бокові отвори в штуцері 9 для нагрівання суміші; д — діаметр отвору мундштука; І — ацетилено­кисневий; II — пропан-бутано-кисневий.

Мал.8

Інжектор 13 — циліндрична деталь з центральним каналом ма­лого діаметра — призначений для створення розрідженого стану кисневим струменем і засмоктуван­ня ацетилену. Розрідження досягається завдяки високій швидкос­ті (300 м/с) кисневого струменя.

У змішувальній камері кисень перемішується з ацетиленом і суміш подається через ніпель наконечника б у канал мундштука. Горюча суміш виходить із мундштука з швидкістю 100-140 м/с і при запалюванні утворює ацетилено-кисневе полум’я.

Інструменти та приладдя зварника.

Для виконання зварювальних робіт зварник повинен мати набір інструментів та приладів.

Для затискання електроду і підведення до нього зварювального струму служить електродотримач. Електродотримачі бувають: пружинні, гвинтові, пластинчасті, вилкові, пасатіжні. Для виготовлення зварної опори застосовуємо пасатіжний електродотримач. Залежно від сили зварювального струму електродотримачі випускаються трьох типів:

- I тип – для Ізв = 125А;

- II тип – для Iзв = 125-315А;

- III тип – для Iзв = 315-500А.

Щитки і маски виготовляються з чорної фібри або пластмаси з матовою поверхнею. Маса щитка - 0,48кг, маса маски – 0,50кг.

Захисне скло (світофільтри) призначені для захисту очей і шкіри обличчя від проміння дуги, бризків металу і шлаку. Розмір світлофільтру 52×102 мм. Світлофільтр вставляється в рамку щитка або маски. Сам світлофільтр захищають від бризок зовні звичайною шибкою.

Зварювальний кабель служить для підведення струму від джерела живлення до електродотримача і виробу. Кабель може бути мідним типу ПРГД або ПРГДО і алюмінієвим типу АПРГДО. Довжина кабелю 2÷3 м. З’єднання дротів здійснюється муфтами, паянням або мідними наконечниками і болтами. Перетин мідних дротів складає 5÷2 А/мм², при I = 100÷300 А.

Одяг зварника – куртка і брюки з брезенту. Брюки одягаються поверх взуття для запобігання опіків ніг. В одяг входять брезентові рукавиці, кирзові черевики, головний убір (підшоломник).

При виконанні ручного дугового зварювання необхідний наступний інструмент : сталева щітка для зачистки кромок перед зварюванням і для видалення з поверхні шва залишків шлаку; молоток-шлаковіддільник для видалення шлакової кірки; зубило; набір шаблонів для перевірки розмірів шва; клеймо; метр; схил; сталева лінійка; косинець; рисувалка; ящик для зберігання і перенесення інструменту.

Приладдя для газового зварювання.

Зварників забезпечують спецодягом і захисними окулярами з темним склом (світофільтри): С-3 – при роботі різаками; С-4 – при зварювальних роботах. Світлофільтри підбираються залежно від характеру роботи і потужності газового полум’я.

Інструмент зварника - набір ключів; молоток; зубило; сталеві щітки; лінійка; кутник; рисувалка та ін.

Відро з водою – для охолодження пальника.

Висновок. Для виготовлення зварної опори верхньої грохоту інерційного, що складається зребер, втулки, основи й 3 стаканів, з сталі 10Г2С1 використовуємо джерело живлення змінного струму, типу ТСК-500. Він пасує за усіма параметрами, а саме: потужності, напрузі, струму, к.к.д., є оптимальним варіантом для отримання високоякісного зварного шва, а також застосування для механізованого зварювання. Для виконання газового зварювання обираємо універсальний інжекторний пальник типу ГСУ-3.

2.2 Характеристика зварюваної сталі.

Для виготовлення зварної опори верхньої, що складається з ребер, втулки, основи і стаканів застосовують сталь 10Г2С1.

Сталь - це сплав заліза з вуглецем, де вуглецю до 2%, та інших легуючих елементів.

Всі сталі поділяються на: вуглецеві та леговані.

Сталь 10Г2С1 – це низько вуглецева, низьколегована сталь, .

Легуючі компоненти, що входять до складу сталі, покращують якість, підвищують механічні властивості, знижують схильність до хладоломкости.

До складу сталі 10Г2С1 входить 0,1% вуглецю; 2% марганцю, 1% кремнію, сірка і фосфор. Судячи по відсотковому вмісту вуглецю - ця сталь низьковуглецева, з великим вмістом вуглецю у сталі, підвищується межа міцності, твердість і крихкість, і зменшується відносне видовження і ударна в'язкість.

Вміст вуглецю до 0,25 % не погіршує зварюваність сталі. При вищому вмістом вуглецю зварюваність погіршується, оскільки в зонах термічного впливу утворюються гартівні структури, що призводять до тріщин.

Mn - Марганець міститься в сталі в межах 0,3 -0,8%. Він не утрудняє процес зварювання. Якщо в сталях Мп = 1,8 - 2,5% виникають тріщини оскільки Мп сприяє загартовуваності стали.

S - Сірка є шкідливою домішкою в сталі. Її міститься до 0,025%. Такий відсоток не чинить шкідливого впливу в процесі зварювання. Сірка утворює із залізом - сірчисте залізо. Такі стали, дають тріщини в нагрітому стані, тобто стають червоноламкими зміст S - не повинно перевищувати 0,055%.

Р - Фосфор шкідлива домішка. Не повинно перевищувати 0,05%. Р - утворює із залізом фосфористе залізо. Р - збільшує твердість і крихкість стали, викликає холодноламкість, тобто поява тріщин в холодному стані.

Стали типу 10Г2С1 зварюються електродами ті, що забезпечують хімічний склад і структуру, близьку до основного металу.

Сталь 10Г2С1 зварюються короткою дугою з попереднім підігріванням виробу до t= 200 - 250 С. Зварюваність в усіх просторових положеннях електродами марки

УОНИ - 13/55, типу Э50А з фтористо-кальцієвим покриттям. Це покриття не дає можливість утворювати тріщини при зварюванні й підвищує пластичність шва. Для електродів марки УОНИ 13/55, для сталі 10Г2С1 застосовуємо стрижень марки Св.10Г2.

Хімічні властивості сталі.

Сталь	Sі	Mn	S	P	C
10Г2С1	0,17-0,37	0,6-10,9	0,025	0,035	0,7-0,10

Механічні властивості сталі

сталь	термообробка	тМПа	вМПа	Δ5%	Ψ%
10Г2С1	нормалізація	40	25	20	50

Зварюваність сталі - це здатність металів утворювати при встановленій технології зварювання зварне з'єднання метал шва, якого мав би механічні властивості, близькі до основного металу.

На зварюваність чинить вплив вуглець і легуючі елементи, що входять до складу сталі.

Про зварюваність сталі судять за еквівалентним вмістом вуглецю. Еквівалентний вміст вуглецю визначаємо по формулі:

С _екв = С+ Mn/20+Si/15+Cr/10

По зварюваності сталі, поділяються на 4 групи:

1. - - добре зварювана С экв< 0,25%

2. - - задовільно С экв=0,25 - 0,35%

3. - - обмежено С экв=0,35 - 0,45%

4. - - погано зварювана С экв>0,45%

Для сталі 10Г2С1 Секв визначається по формулі:

Секв = С+Mn/20+Si/15 %;

Cекв = (0,12÷0,18) + 1,2÷1.6/20+0,17÷0,37/15;

Min Cекв = 0,12 + 1,2/20+0,17/15 = 0,19%;

Max Cекв = 0,18+ 1.6/20+0,37/15 =0,28% ;

Для сталі 10Г2: Секв = 0,19÷0,28%.

Висновок.

Сталь 10Г2С1 відноситься до 1 групи зварюваності, тобто до добре зварювальних сталей. Такі сталі легко піддаються зварюванню і не схильні до утворення тріщин. Ці сталі зварюють з попереднім підігрівом до температури t= 200 -250⁰С, для попередження тріщин.

2.3 Вибір і характеристика зварюваних матеріалів.

Згідно з темою дипломної роботи зварна опора виготовляється ручним дуговим та газовим зварюванням. В якості матеріалів при ручному дуговому зварюванні служать електроди, при газовому зварюванні служить присаджувальний дріт та газ.

Електрод - металевий стрижень з нанесеним на нього покриттям, й призначений для підведення струму до зварної дуги.

Металевий стрижень виготовляється із спеціального дроту. До складу дроту повинні увійти ті ж легуючі елементи, що входять в основний метал.

Опора верхня виготовляється з сталі 10Г2С1 до складу якої входить C, Mn, Si, до складу стержня повинні увійти ті ж елементи.

В якості стрижня застосовуємо дріт марки Св..10Г2.

Букви і цифри в написанні марки дроту означають;

св - зварювальний дріт;

10-0,1% вуглецю;

Г2 - 2% марганцю;

Хімічний склад дроту.

марка	С%	Si%	Mn%	S%	P%
Св.10Г2	0,14	0,12-0,24	1,8-2,0	0,03	0,03

В якості захисту від дії кисню і азоту повітря на зварювальну дугу і рідку ванну на стержень наносять покриття.

Зварювальне покриття виконує такі функції:

• захист від кисню і азоту.

• стабілізує горіння дуги;

• легує метал;

- очищую метал зварювальної ванни від шкідливих домішок.

По видах покриття електроди бувають: з кислим; рутиловим; з основним; із змішаним та целюлозним покриттям.

Для зварювання опори застосовуємо електроди типу Э - 50А, марки УОНИ - 13/55.

Э-50А: - 50 кгс/ см - межа міцності на розтяг металу шва, А - отримання металу шва підвищеної пластичності і ударної в'язкості, ударна в'язкість - 20%.

Електроди типу Э - 50А марки УОНИ 13/55 дають щільний наплавлений метал. Він має високу пластичність, ударну в'язкість. Ці електроди вважаються одними з кращих, оскільки покриття УОНИ 13/55 не містять органічних сполук, вони витримують тривале прожарення (t= 350 -400⁰ С).

Застосовуємо фтористо-кальцієве покриття, до його складу входять: мармур, кварцовий пісок, плавиковий шпат, феросиліцій, феромарганець, феротитан, ферокальцій, фтор, рідке скло.

Позначення електродів на кресленнях.

Э - 50А - УОНИ 13/55 - 4,0 - ЛС2 Е(432(5) -Б11

Э50А – тип електроду; УОНИ13/55– марка електроду. 4 - діаметр електроду;

Л – для легованих сталей; С - з середнім покриттям; 2 - друга група якості;

1 - в усіх просторових положеннях; 1 - змінний струм.

В якості зварювальних матеріалів для газового зварювання застосовують присадковий дріт, кисень, ацетилен та при необхідності флюс.

Дріт виготовляється по ГОСТ2246-74 різного діаметру й хімічного складу. Дріт поставляється у вигляді мотків різної ваги. Вага котушок від 5 до 80 кг.

Існує 5 марок дроту з вуглецевої сталі, 30 марок з легованої сталі, 41 марка з високолегованої сталі та 6 марок з вуглецевої сталі. Марку дроту обирають, залежно від хімічного складу сталі, з якої виготовляється виріб. Хімічний склад дроту робить великий вплив на якість зварного з'єднання. Згідно теми дипломної роботи опора верхня виготовляється з сталі 10Г2С1, до складу цієї сталі входять вуглець, марганець, кремній, тому до складу дроту також повинні війти ці елементи, так як в процесі зварювання вони вигорають та випаровуються. Дріт св. 10Г2 містить С=0,1%, Mn = 2%. Характеристика та хімічний склад дроту в матеріалах для ручного дугового зварювання.

Висока температура полум’я досягається спалюванням горючого газу або парів рідини в кисні.

Кисень – це прозорий газ без запаху, кольору і смаку. Зріджується при нормальному тиску і температурі мінус 182,9⁰С. рідкий кисень прозорий, має голубий відтінок.

Кисень одержують при розкладені води електричним струмом або при глибокому охолодженні атмосферного повітря. Масла і жири при дотику із киснем з великою швидкістю окислюються, що призводить до само загорання або вибуху.

Тому треба уникати забруднення кисневих балонів маслами.

Ацетилен при згоранні у кисні дає найбільшу температуру полум’я – 3050-3150⁰ С.

Ацетилен – газ без кольору з різким неприємним запахом, в 1,1 рази легший за повітря, розчиняється в рідинах. Ацетилен вибухонебезпечний. Одержують ацетилен трьома способами: 1) розкладанням карбіду кальцію водою;

2) термоокислювальним піролізом нагрітого природного газу в суміші з киснем;

3) розкладанням рідких вуглеводів (нафти, гасу) електричною дугою.

Для газового зварювання при необхідності застосовують флюс. Флюси використовують для видалення з металу шва неметалевих включень, для захисту від окиснення кромок металу і присаджувального дроту. Флюс розчиняє оксиди, неметалеві включення, утворюючи легкоплавку суміш, яка легко піднімається в шлак. Марку флюсу обирають в залежності від властивостей зварюваного металу.

Флюси - зображують собою зернисту речовину, яка при розплавленні утворює шлак, покриваючи метал зварювальної ванни від проникнення азоту й кисню повітря. Флюси мають наступне призначення:

1.захищати розплавлений метал від шкідливого впливу кисню і азоту

повітря;

2.легувати розплавлений метал;

3.забезпечувати стійке горіння дуги;

4.уповільнювати процес затвердіння рідкого металу, створювати умови для виходу газів з металу шва;

5.сприяти кращому формуванню шва;

6.зменшувати втрати тепла в зварювальній ванні;

7.зменшувати втрати електродного металу на чад і розбризкування;

8.утворювати шлаки, які легко відокремлюються від поверхні шва.

За призначенням флюси бувають для вуглецевих, високолегованих сталей, для зварювання кольорових металів. По хімічному складу флюси поділяються на кременеві і марганцеві. Для зварювання легованих сталей застосовується високо крем’янистий, марганцевий флюс марки Ан-348А. Флюс виготовляють дрібний і крупної грануляції. Розміри гранул флюсу Ан-348А – 0,3÷3 мм.

Флюс упаковують в п'ятишарові паперові мішки або дерев'яну тару (ящики, бочки). Вага ящика 25 кг. На тару прикріплюють ярлик, в якому вказується завод-виготовлювача, номер партії, дата виготовлення, марка флюсу, вага нетто й номер ГОСТу. Сировиною для виготовлення флюсу служить кварцовий пісок, марганцева руда, плавиковий шпат, магнезит, мінерали та ін.. Флюс необхідно оберігати від зволоження й забруднення.

Висновок. Для виготовлення зварної опори верхньої грохоту інерційного, що складається з ребер, втулки, основи та стаканів зі сталі 10Г2С1 для ручного дугового зварювання застосовуємо електроди типу Э50А, марки УОНІ 13/55 з фтористо-кальцієвим покриттям, для газового зварювання – дріт марки св.. 10Г2 та флюс Ан-348А. Електроди типу Э - 50А марки УОНИ 13/55 дають щільний наплавлений метал. Він має високу пластичність, ударну в'язкість. Ці електроди вважаються одними з кращих, оскільки покриття електродів УОНИ 13/55 не містять органічних сполук, вони витримують тривале прожарення (t= 350 -400⁰ С). Ці матеріали дають кращі результати для отримання високоякісного зварного шва, та забезпечують підвищену пластичність металу шва та стійкість проти утворення тріщин.

2.4 Підготовка металу до зварювання.

Підготовка металу полягає в правці, очищенні, розмітки, різання і складанні.

Кромки та прилеглу зону (шириною 20-30мм з кожного боку) очищують від іржі, фарби, окалини, масла та інших забруднень до металевого блиску щітками, полум’ям, а при відповідальних з’єднаннях використовують травлення, знежирення, піскоструменеву обробку.

Правка. Усуває деформацію листової сталі. Деталі з вм’ятинами, випинами, хвилястістю, жолобленнями та викривленнями обов’язково виправляють. Правлять в холодному стані на листоправильних вальцях і пресах. Метал, що сильно деформується, правлять в гарячому стані.

Згідно теми дипломної роботи зварна опора верхня складається з (Мал.11):

Поз.1 – стакан; труба 155 х 70 х 6, ГОСТ8731-78; 3 штуки (Мал.11а);

Поз.2 – основа; лист 16 ГОСТ 19903-74; 790 х 210 х16; (Мал.11б)

Поз.3 – ребро; лист 12 ГОСТ19903-74; 2 штуки; (Мал.11в)

Поз.4 – втулка; труба х 120 х 14 (Мал.11г).

Розмічання - це перенесення розмірів деталі з креслення на метал у натуральну величину. При цьому використовуються універсальні інструменти: рулетка, лінійка, косинець, рисувалка. При розмітці заготівель враховується укорочення деталей в процесі зварювання. Тому передбачається припуски, з розрахунку 1 мм на кожен поперечний стик, і 0,1 - 0,2 мм на 1 м подовжнього шва.

Після розмітки проводять різання металу. Різання металу виконують двома способами: термічне й механічне. Механічне різання проводять на ножицях, відрізних верстатах, в штампах на пресах. Термічне – це киснево-ацетиленовими різаками, або гасорізом. Оскільки товщина металу стаканів 6 мм, а основи 16мм, ребер 12мм, втулки 14мм то різання здійснюємо на гільйотині.

Для якісного провару кореня шва виконують розчищення кромок. Кромки розчищають вручну напилками, зубилами або механічним способом на фрезерних, стругальних верстатах. Кут розчищення кромок залежить від способу зварювання, хімічного складу й товщини металу.

М ал.10

Існують такі види розробки кромок (Мал.10):

• відбортовка кромок – при малій товщині металу;

• без розробки – при товщині металу до 4мм;

• V-подібна розробка кромок;

• Х-подібна розробка кромок;

• U-подібна розробка кромок;

• розчищення однієї кромки.

Параметри розчищення кромок:

кут розчищення кромок α=60-90⁰.

кут скосу кромки β=30-50⁰.

зазор між кромками b=1-4мм.

притуплення кромок С=1-3мм

Розробку кромок на зварювальних деталях не виконуємо, тому, що стакани, ребра, втулка збираються з основою в тавр, без зазору.

Після розчищення кромок виконують очищення металу.

Очищення застосовують для видалення з поверхні металу окалини металевою щіткою або механічним шляхом. Механічне – це дробеструйна, іглофрезами, шліфувальними кругами і стрічками.

Для очищення опори верхньої застосовуємо дробеструменеве очищення сталевим, коленим дробом, розміром 0,7÷0,9 мм.

Опора верхня складається з наступних деталей (мал.11):

Поз.1 – стакан; труба 155 х 70 х 6, ГОСТ8731-78; 3 штуки.

Мал.11а

Поз.2 – основа; лист 16 ГОСТ 19903-74; 790 х 210 х16;

Мал.11б

Поз.3 – ребро; лист 12 ГОСТ19903-74; 2 штуки.

Мал.11в

Поз.4 – втулка; труба х 120 х 14.

Мал.11г.

2.5 Збирання деталей під зварювання.

Трудомісткість збирання під зварювання складає близько 30% від загальної трудомісткості виготовлення конструкції.

Для зменшення часу збирання, а також для підвищення точності збирання, застосовуємо пристосування у вигляді магнітного стенду, куди укладаються всі вузли. Пристосування дозволяє боротися з викривленням деталей при зварюванні, оскільки забезпечує жорстке закріплення швелерів і кутиків.

При зварюванні застосовуються допуски на точність збирання. Перевищення однієї кромки над іншою в (-) - не допускається, в (+) до 1,2 мм.

Під зварювання деталі складають за такими способами:

• повне складання виробу з наступним зварюванням усіх швів;

• почергове підєднання деталей до вже звареної частини виробу;

• попереднє складання й зварювання виробу з окремих вузлів.

Точність, продуктивність та економічність виготовлення зварних виробів залежить від правильності вибору базових поверхонь для складання зварних конструкцій. За базові приймають поверхні з найбільшими розмірами. При виготовленні опори верхньої найбільші розміри має основа 790х210х16мм, тому за базову поверхню обираємо основу поз.2.(Мал.11б).

Для виготовлення зварної опори верхньої обираємо 1 спосіб - повне складання виробу з наступним зварюванням усіх швів.

Для зменшення часу збирання, а також для підвищення її точності застосовуємо пристосування у вигляді гвинтової струбцини для затиску стаканів до основи.

Пристосування, дозволяє боротися з деформаціями, викривленнями деталей при зварюванні, оскільки забезпечують жорстке закріплення зварюваних частин.

1 операція. На зварювальний стіл встановлюємо основу – фігурний лист металу, поз.2, 790х210х16мм. На основу, посередині вздовж, почергово встановлюються 3 стакани, згідно креслень. По-перше встановлюємо лівий стакан, затягуємо струбциною, щоб не допустити зміщення. Перевіряємо точність збирання шаблоном та штангенциркулем згідно креслень. Виконуємо прихватки в 3 місцях по діагоналі труби, довжиною по 10мм кожна.

Зварювальні прихватки є короткими швами з поперечним перерізом шва до 1/3 поперечних перерізу повного шва. Прихватки виконуються тими ж електродами, що і зварювання виробу. Довжина прихваток від 5 до 100 мм залежно від товщини металу і довжини шва.

Оскільки прихоплювані вузли круглого перерізу, то довжина шва при приварюванні стаканів до основи визначається по формулі:

Lш = (πD) х 3;

Де D – діаметр одного стакану – 155мм;

Lш = (3,14×155) х 3 = 1460,1 мм.

Стакан приварюється тавровим з’єднанням, кутовим швом з катетом 5мм.

2 операція. Аналогічно першій операції збирається правий стакан, затискається струбциною й прихвачується. Точність збирання перевіряється шаблоном й штангенциркулем. Прихватки також виконуються в 3 місцях по діагоналі.

3 операція. Аналогічно збирається й прихвачується 3 стакан, який розташовується посередині основи, між двома уже зібраних стаканів.

4 операція. Зібрані стакани з основою обварюються почергово (лівий, правий, середній), кутовими швами з катетом шва 5мм.

5 операція. Отриману конструкцію повернуть на 180⁰, встановити на стакани й нанести мітки, згідно креслень, розташування ребер поз.3.

6 операція. Почергово виставити ребра поз.3 на розмічені мітки згідно креслень. По середині конструкції, гвинтовою струбциною зафіксувати ребро з основою, щоб не допустити зміщення кромок. Виконати прихватки в 3 місцях (на початку ребра, наприкінці й в середині). Довжина прихваток повинна бути не більше 5 – 10 мм, відстань між прихватками 170мм. Після прихвачування гвинтові струбцини зняти. Аналогічно, встановити друге ребро на мітки, згідно креслень й виконати послідовність операцій описаних вище. Ребра встановлюються без зазору. Після прихвачувння ребер місця прихваток зачистити від шлаку й обварити кутовими швами з катетом 10мм з одного та іншого боку.

7 Операція. Згідно креслень виконати установку муфти поз.4 на ребра поз.3, вже готової зварної конструкції. При збиранні необхідно дотримуватись точності центрації втулки з ребрами. Тому щоб не допустити зміщення кромок, зібрану конструкцію фіксуємо гвинтовою струбциною, перевіряємо точність збирання й виконуємо прихватки (по 2 прихватки на ребро). Після прихвачування, прихватки зачастити й виконати обварювання втулки в місцях контакту з ребрами по обидві сторони, кільцевими швами.

Після зварювання всі шви зачищаються.

Зібрана зварна конструкція зображена на мал.12.