1. З агальна частина

1. Призначення та опис опори

Проектована конструкція – опора № 2-396060 СК, призначена для установки, кріплення, роботи технологічного обладнання.

Опора, має габаритні розміри 500×650×450 мм. Маса опори 279 кг.

Конструкція складається з наступних деталей:

- Стінка (позиція 1) – 2 шт;

- Кришка (позиція 2) – 1 шт;

- Підстави (позиція 3) – 1 шт;

- Стіна (позиція 4) – 2 шт;

- Ребра жорсткості (позиція 5) – 12 шт.

При обґрунтуванні вибору матеріалу для зварних конструкцій розглядають такі основні питання:

- забезпечення необхідної міцності і жорсткості при найменших витратах на виготовлення з урахуванням максимальної економії металу;

- гарантоване умова гарної зварюваності при мінімальному зниженню міцності, зниження пластичності в зонах зварних з'єднань;

- забезпечення надійності експлуатації конструкцій при заданих навантаженнях, агресивних середовищах і змінних температурах.

Так як конструкція відповідальна, працює при різних навантаженнях, то вимога до зварних швах жорсткі. Шви повинні бути щільними й міцними і відповідати вимогам ГОСТ і ТУ на виготовлення. В процесі експлуатації конструкція сприймає ударні, знакозмінні, статичні навантаження.

2. А наліз технологічності опори

Під технологічністю конструкції розуміють такі форми, розміри і матеріали, які забезпечують високі експлуатаційні якості конструкції при економічному її виготовленні. Технологічність зварних конструкцій повинна забезпечуватися на всіх стадіях проектування і виготовлення.

Технологічність забезпечується з урахуванням пропонованих до конструкції конструктивних, технологічних та експлуатаційних вимог.

Оцінка конструктивних показників вироби:

- схема конструкції дозволяє майже в повному обсязі механізувати й автоматизувати процеси складання і зварювання, а також транспортні операції;

- матеріал для виготовлення зварної конструкції дозволить знизити масу виробу і зберегти необхідну експлуатаційну надійність виробу тому використання вуглецевої сталі звичайної якості вимагало б збільшення перерізу елементів конструкції, а відповідно і маси;

- взаємне розташування вузлів і деталей при використанні допоміжного зварювального обладнання забезпечують хороші умови для складання і зварювання;

- при загальній масі і габаритних виробах протяжність швів з урахуванням кількості проходів досить велика;

- конструктивна форма опори дозволяє провести зварювання відповідно до розробленого технологічним процесом, викликавши тим самим найменші напруження і деформації конструкції.

Аналіз пропонованих до конструкції технологічних вимог:

- матеріал конструкції дозволяє застосовувати без обмеження будь-які способи зварки, тому для зварювання обраний найбільш продуктивний і механізований спосіб: напівавтоматична в середовищі Ar + CO₂;

- технологічний процес виготовлення опори розробляється з урахуванням оптимальної послідовності складально-зварювальних операцій, обраний найкращий тепловий режим зварювання, що дозволяє уникнути появи небажаної н апруги і деформації, а також появи холодних і гарячих тріщин, знеміцнення металу в біля шовної зони; раціональний режим зварювання повинен забезпечити отримання задовільної якості заданого з'єднання при достатній продуктивності виконання зварних швів призначених розмірів і форм.

Аналіз експлуатаційних вимог:

- при дотриманні конструктивних і технологічних вимог у процесі експлуатації забезпечується надійність роботи і довговічність зварної конструкції;

- експлуатаційні показники поліпшуються при впровадженні механізації та автоматизації в складально-зварювальні операції, що покращує показники якості та економічності виробу.

Прямий ознака технологічності - частка наплавленого металу в загальній масі конструкції. Розрахунок технологічності виконання за формулою

де m - показник частки наплавленого металу в загальній масі зварної металоконструкції;

Qн - маса наплавленого металу, кг;

Qк - маса звареної конструкції, кг;

Масу наплавленого металу вибираємо з ТІ-00.436-2000. Дані для розрахунку технологічності зведемо в таблицю 1.1.

Таблиця 1.1 Дані для розрахунку технологічності

№ шва за ескізом	Скорочене позначення типу з'єднання	ГОСТ на зварку	Маса наплавленого Ме, на 1м шва, кг/м	довжина шва, м	Qн, кг	Примітка
1	Т 6 8	14771-76	2,76	0,80	2,20	Маса конструкції 279 кг
2	У6	14771-76	4,23	1,60	6,77
3	Т 8 8	14771-76	2,85	0,80	2,78
4	Т 3 8	14771-76	2,56	5,16	13,50
Разом по конструкції				8,46	24,45

Р озрахуємо технологічність за формулою

На підставі показника m зробимо висновки, оскільки m ≥ 4 %, конструкція не технологічна. Це технологічно обумовлено тим, що конструкція виготовлена з металу товщиною 25 мм, має невеликі геометричні розміри, при експлуатації вимагає високої стійкості, твердості та міцності.

3. Технічні умови на основні та зварювальні матеріали

Технічні умови на основний метал. Якість основного металу повинно відповідати вимогам сертифіката, який посилають заводи-постачальники разом з партією металу. У ньому вказують найменування заводу-виробника, марку і хімічний склад стали, номер плавки, профіль і розмір матеріалу. При огляді сертифіката метал запускають у виробництво лише після ретельної перевірки: необхідно зробити зовнішній огляд, перевірити зварюваність, встановити механічні властивості і хімічний склад металу.

При зовнішньому огляді металу перевіряють відсутність в металі окалини, іржі, тріщин, розшарування і інших дефектів. Попередня перевірка металу з метою виявлення дефектів на поверхні є необхідною і обов'язковою, оскільки вона попереджає застосування неякісного металу для зварювання виробу.

Технічні умови на дріт. ГОСТ 2246-70 на зварювальний дріт і ГОСТ 10543-75 на дріт сталеву наплавочну, встановлюють марку і діаметр зварювального дроту, хімічний склад, правила приймання та методи випробування, вимоги до упаковки, маркування, транспортування та зберігання.

У сертифікаті супроводжує партію дроту, є такі дані: товарний знак підприємства-виробника, умовне позначення дроту, номер плавки і партії, стану п оверхні дроту (обміднений або не обміднений) хімічний склад у відсотках, результати випробувань на розтяг, маса дроту в кілограмах.

Таким чином, наявність бирки, прикріпленої до бухти зварювального дроту, а також сертифікат на дріт є гарантією того, що дріт придатний для зварювання. На поверхні зварювального дроту не повинно бути окалини, іржі, бруду, масла. Дріт з високолегованої сталі не повинна мати залишків графітової мастила. Без сертифікату дріт допускається у виробництво тільки після відповідних випробувань.

Технічні умови на захисний газ Ar + CO₂. Захисну газову суміш на основі аргону готують на підприємстві-споживачі захисних газів за допомогою однопостових змішувачів

УГС-1 (ТУ 3645-028-00220531-95) виробництва Барнаульського апаратуро-механічного заводу, а також однопостових змішувачів УКП-1-71, АКУП-1 того ж заводу. Суміш Ar + CO2 готують шляхом змішування чистих газів: аргону вищого сорту ГОСТ 10157-59 і діоксиду вуглецю вищого сорту ГОСТ 8050-87.

Змішуванні гази можуть бути подані до змішувача наступним чином: аргон від заводського трубопроводу централізованої роздачі газу споживачам або зі стандартних 40-літрових балонів; діоксид вуглецю – із стаціонарних 40-літрових балонів.

4. Технічні умови на заготівлю, складання, зварку, контроль якості

Технічні умови на заготовку. Перед надходженням заготовок на складання перевіряють чистоту поверхні металу, габаритні розміри заготовок, якість підготовки і кути їх скоса.

Попередження дефектів у заготовках залежить від зайвої роботи щодо їх виправлення.

Технічні умови на складання. Деталі повинні бути виконані в межах допусків, зазначених у кресленні. Складання елементів конструкції проводити відповідно до вимог ОСТ 24.04.01-73. Сполученні деталі повинні бути промаркіровані.

У вузлу контролюють зазори між кромками зварюваних деталей, відсутність або мала величина яких призводить до непровару кореня шва, а більша до прожогам і збільшення трудомісткості процесу зварювання. Зазор згідно ГОСТ 14771-76 повинен знаходиться в межах ≥ 0,8 S. Також контролюються відносне положення деталей в зібраному вузлу, правильне накладення прихоплень.

Технічні умови на прихоплення. Прихоплення, що накладаються на з'єднання деталей, які збираються, повинні розміщуватися в місцях накладення зварних швів. Дозволяється накладення прихоплень поза місцями розташування зварних швів для тимчасового скріплення деталей в процесі їх обробки. Ці прихоплення після виконання свого призначення повинні бути видалені, а місця їх розміщення зачищені.

Розміри швів прихоплень повинні бути мінімально необхідними і забезпечувати перекриття їх при накладенні зварних швів із забезпеченням сплавлення.

Розмір перетину прихоплень повинен бути не більше 0,7 розміру зварного шва. Довжина прихоплень повинна бути в 4-5 разів більше 100 мм. Для дугового зварювання. Відстань між прихопленням в 3-4 рази більше довжини прихоплень, але не більше 600 мм.

Технічні умови на зварювання. Перед тим як приступити до зварювання, зварювальник знайомиться з технологічними картами, в яких вказані послідовність операцій, діаметр і марка застосовуваних електродів, режими зварювання, необхідні розміри зварних швів. Недотримання порядку накладення швів може викликати значну деформацію виробу, важко усунути надалі.

Не менш важливим є дотримання режиму зварювання. Силу зварювального струму і напруга на дузі контролюють за показниками амперметра і вольтметра. Швидкість зварювання і швидкість подачі зварювального дроту визначають за змінним шестерням і по положенню регулятора швидкості, а також безпосередніми вимірами.

П ісля того як завершено зварювання виробу, зварні шви зачищають від шлаку, напливів, а поверхня вузла-від бризок металу. Потім готовий виріб проходить ряд контрольних операцій.

Технічні умови на контроль якості. Контроль якості повинен здійснюється систематично протягом всього виробничого циклу.

Порядок контролю вказується в карті технологічного процесу. Зібрана конструкція повинна бути перевірена виробничим майстром і прийнята контролером ВТК.

Контроль якості зварних з'єднань може здійснюватися зовнішнім оглядом і вимірюваннями, випробуваннями на непроникність: просвічуванням, методами магнітного контролю та іншими залежно від вимог.

Зовнішньому огляду повинні бути піддані всі 100 % зварних швів.

Зовнішній огляд виявляє:

- тріщини всіх видів і напрямків, що виходять на поверхню шва або розташованими в ЗТВ;

- пори, свищі, незаплавлені кратери, пропали, не провари;

- напливи і підрізи в місцях переходу;

- відступ від геометрії швів, виявлені при просвічуванні або прозвучу, повинні бути видалені, знову заварені, просвічені або прозвучить і повторно проконтрольовані.

Результати контролю зварних з'єднань мають бути зафіксовані у відповідних документах (журналах, картах, формулярах і т. д.).