Содержание

ВВЕДЕНИЕ 9

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10

1.1 Описание конструкции изделия 10

1.2 Характеристика основного металла 10

1.3 Особенности свариваемости основного металла 12

1.4 Способ сварки изделия 12

1.5 Металлургические процессы при сварке 16

1.6 Методы подготовки кромок перед сваркой 17

1.6.1Методы подготовка кромок под сварку 17

1.6.2 Обработка швов после сварки 19

1.7Сварочные материалы 20

1.7.1 Неплавящийся электрод 20

К данному виду сварки наиболее эффективно подойдёт вольфрамовый электрод ЭВЛ-3-150 ГОСТ 23949-80. Электроды из сплава вольфрама с оксидом лантана La2O3 имеют очень легкий первоначальный запуск дуги, низкую склонность к прожогам, устойчивую дугу и отличную характеристику повторного зажигания дуги. 20

1.7.2 Защитный газ 21

Для автоматической аргонодуговой сварки используется аргон. Аргон, это инертный газ, который содержится в атмосфере Земли в сравнительно большом количестве. Он составляет около 1,3% от общей ее массы и по содержанию находится на третьем месте после азота и кислорода. В промышленных масштабах его получают путем ректификации воздуха, либо, как побочный продукт во время производства аммиака. 21

Аргон для сварки хранится и перевозится в специальных баллонах, либо в цистернах (в жидком состоянии). Производство этого газа определяется положениями стандарта ГОСТ 949-73. Газ высшего сорта содержит не менее 99,993% аргона, а первого – не менее 99,987%. В обоих случаях речь идет об объемной доле. Также регламентируется соответствующим образом и концентрация водяных паров (0,0009% и 0,001%). Этот газ не токсичен, но представляет определенную опасность для здоровья человека при слишком высоком содержании его в воздухе. 21

Аргон для сварки применяется в разных технологических процессах. Его инертные свойства используются при дуговой сварке. К рабочим постам газ подводиться через специальные газовые шланги. В данном случае с его помощью создается защитное пространство вокруг рабочей области, что позволяет избежать попадания в нее различных примесей, влаги, азота и других. Это обеспечивает чистоту произведения операций, высокое качество шва. Такая методика с успехом применяется для соединения различных металлов, стали, алюминия, титана. Также этот газ используется для лазерной и плазменной сварки. Если в первом случае он выполняет защитные функции, то во втором – становится одним из составляющих плазменной струи. 21

1.8 Напряжения и деформации при сварке, меры борьбы с ним 22

1.9 Контроль качества сварного изделия 22

2 ОБОРУДОВАНИЕ, ОСНАСТКА, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ 26

2.1Сварочное оборудование 26

2.1.1 Сварочная головка 26

Сварочная головка АСГВ-4АР предназначена для автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом продольных, кольцевых и круговых швов изделий из антикоррозионных сталей, титановых сплавов постоянно горящей дугой постоянного тока и импульсной дугой постоянного тока. 26

Снабжена системой слежения за длиной дуги. Предназначена для сварки изделий из конструкционных, нержавеющих, жаропрочных сталей и сплавов, а также титановых и алюминиевых сплавов непрерывно горящей и импульсной дугой выпрямленного постоянного тока. 26

Таблица 5. Характеристики сварочной головки АСГВ-4АР. 26

Номинальное напряжение питающей сети, В 26

220 26

Максимальная потребляемая мощность, кВт 26

19,5 26

Диаметр электрода, мм 26

1-5 26

Установочные перемещения горелки, ручное и механизированное, мм 26

100 26

Скорость перемещения горелки по вертикали к стыку при номинальном напряжении на якоре приводного электродвигателя, м/с 26

0,005 плюс-минус 20% 26

Угол наклона горелки в плоскости сварки, град 26

плюс-минус 90 26

Частота колебаний горелки, 1/сек 26

0,5-2,5 26

Используемый источник питания 26

ВСВУ-400 или ИСВУ-400 26

Габаритные размеры головки сварочной, мм 26

310х360х675 26

Масса, кг головки сварочной 26

22 26

27

2.1.2 Источник питания 27

Таблица: Технологические характеристики ВСВУ400 29

Диапазоны регулирования сварочного тока при непрерывной 29

и импульсной сварке, А 29

5-400 29

Диапазон регулирования дежурного тока, А 29

5 - 100 29

Диапазон регулирования длительности импульса и паузы, с 29

0,04 - 2 29

Номинальный сварочный ток при ПВ= 60% и длительности цикла 60 мин, А 29

400 29

Номинальное рабочее напряжение, В 29

30 29

Потребляемая мощность, кВА 29

21 29

Номинальное напряжение трёхфазной питающей сети частотой 50 Гц, В 29

380 29

Напряжение холостого хода, В 29

100 29

Габаритные размеры, мм 29

920х590х800 29

Масса, кг 29

240 29

 Основными узлами выпрямителя являются:    силовой трехфазный стержневой понижающий трансформатор с первичными и вторичными обмотками и обмотками для питания дросселя возбуждения;    дроссель для сглаживания пульсаций силового тиристорного выпрямителя, имеющего П-образный сердечник с зазором и две обмотки, соединенные последовательно;    блок тиристоров для выпрямления и регулирования сварочного тока, состоящего из силовых тиристоров на радиаторах воздушного охлаждения и блока гальванической развязки;    блок вентиляторов для воздушного охлаждения тиристоров и силовых элементов;    блок управления тиристорным выпрямителем, выполненный с применением микросхем. В состав блока управления входит панель управления с аппаратурой оперативного управления;    устройство возбуждения дуги, состоящее из Ш-образного с зазором и обмотками магнитопровода для создания крутопадающей характеристики выпрямителя возбуждения;    осциллятор последовательного включения для возбуждения сварочной дуги.    На передней панели выпрямителя расположены сигнальные лампы, кнопочные выключатели "Вкл" и "Откл" системы управления, разъемы для подключения сварочной цепи, осциллятора и питания ручной горелки.    Выпрямитель оснащен пультом управления для дистанционного включенияотключения процесса сварки, управления током сварки и аварийного отключения выпрямителя.    Для удобства перемещения выпрямитель снабжен колесами. 29

2.2 Механическое оборудование 30

2.2.1 Оборудование для установки и поворота свариваемого изделия 30

2.2.2 Транспортное оборудование 32

3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 35

3.1 Расчет и выбор режима сварки 35

3.2 Расчет силовых элементов приспособления 36

q_эф – эффективная мощность сварочного источника тепла, ВА; 36

3.3 Расчет сварных швов на прочность 37

Так как швы, приваривающие ребро и боковину, являются связующими, то напряжение в швах минимальное, поэтому расчету не подлежат. 37

3.4 Расчет норм расхода сварочных материалов 37

3.4.1 Расчет норм расхода сварочной проволоки 37

Н_п = 18,2 * 2,3 = 41,8кг 38

3.4.2 Расчет норм расхода флюсов 38

Норма расхода Н_Ф , Н, флюса определяется по формуле 38

Н_ф = G_ф * к_{ф ,} (11) 38

где G_ф – удельный расход флюса на 1м шва, Н; 38

к_ф – коэффициент, выражающий отношение массы израсходованного флюса к массе сварочной проволоки и зависящий от типа сварного соединения и способа сварки 38

Н_ф = 18,2 * 1,02 = 18,5кг 38

3.5 Расчет норм времени на операции 38

3.5.1 Расчет нормы времени на операцию входного контроля 38

3.5.2 Расчет нормы времени слесарной операции 39

3.5.3 Расчет нормы времени сварочной операции 40

3.5.4 Расчет нормы времени контрольной операции 40

4.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 42

4.1 Исходные данные по проекту 42

4.2 Производственные расчеты 42

4.3 Экономический расчет стоимости изделия 48

5 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА 58

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 63

Приложение Б

Приложение В

ВВЕДЕНИЕ

Сварочная техника и технология занимает одно из ведущих мест в современном производстве. Развитие техники и технологии предъявляет все новые требования к способам производства и, в частности к технологии сварки. Сегодня свариваются материалы, которые еще относительно недавно считались экзотическими. Свариваются детали электроники толщиной в несколько микрон и детали тяжелого оборудования толщиной в несколько метров. Постоянно усложняются условия, в которых выполняются сварочные работы: сваривать приходится под водой, при высоких температурах, в глубоком вакууме, при повышенной радиации, в невесомости. Недаром сварка стала вторым после сборки технологическим процессом, впервые в мире опробованным нашими космонавтами в космосе.

Сварка во многих случаях заменила такие трудоёмкие процессы изготовления конструкций, как клёпка и литьё, соединение на резьбе и ковка.

В последующие годы стали применять: сварку ультразвуком, электронно-лучевую, плазменную, диффузионную, холодную сварку, сварку трением и др.

Необходимость повышения производительности труда ведет к увеличению уровня механизации и автоматизации сварочного производства, к его оснащению новыми сложными машинами и агрегатами, без которых сегодня немыслимо серийное производство многих видах продукции.

В последние годы патентные ведомства ежемесячно регистрируют более 200 изобретений в области сварочной техники и технологии – таковы темпы развития сварочного производства.