БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Механико-технологический факультет Кафедра «Порошковая металлургия, сварка и технология материалов»

Курсовой проект

На тему «Разработка технологического процесса заготовки, сборки, сварки, контроля качества Поперечины рамы полуприцепа чер.999450-2801330хСЕ>

Д

Выполнил студент гр. 104829

Проверил

Ст. преподаватель

■19

/А /3

А.Ю. Крупский

Минск 2013

Д.И. Викторовский

исциплина «Производство сварных конструкций»Содержание

тз 1

,% 2

Поперечина 1

goose ю83-ое^ббб 3

с 12

( 14

C 16

НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛИ 999450-2801344 ПОЛКА 17

с 18

с, 19

( 19

( 21

( 21

с 24

на участок сборки-сварки. Маршрутная технология заготовки деталей. 9

5. Технология сварки: выбор и обоснование способа сварки, обозначения сварных швов в соответствии с ГОСТ2.312-72.

Выбор и расчёт режимов сварки. Выбор сварочных материалов.

Выбор и обоснование сварочного оборудования .

Способы предотвращения сварочных деформаций. Разработка принципиальной схемы сборочного или сварочного приспособления

тз 1

,% 2

Поперечина 1

goose ю83-ое^ббб 3

с 12

( 14

C 16

НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛИ 999450-2801344 ПОЛКА 17

с 18

с, 19

( 19

( 21

( 21

с 24

1. Спецификации и чертежи детали поперечина 999450-2801330СБ на 4л в 1 экз.

2. Комплект технологической документации на изготовление детали 999450-2801344 полка на 9л в 1 экз.

3. Комплект технологической документации на сварку детали 999450-

2801330 Поперечина на 8л в 1 экз. 38Введение

Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагревании или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого (в соответствии с существующими стандартами).

Различают два основных наиболее распространенных вида сварки: сварку плавлением и сварку давлением.

Сущность сварки плавлением состоит в том, что металл по кромкам свариваемых частей оплавляется под действием теплоты источника нагрева. Источником нагрева могут быть электрическая дуга, газовое пламя, расплавленный шлак, плазма, энергия лазерного луча. При всех видах сварки плавлением образующийся жидкий металл одной кромки соединяется и перемешивается с жидким металлом другой кромки, создается общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. После затвердевания металла сварочной ванны получается сварной шов.

Среди большого разнообразия различных видов сварки плавлением ведущее место занимает дуговая сварка, при которой источником теплоты является электрическая дуга.

В 1802 г. русский ученый В. В. Петров открыл явление электрического дугового разряда и указал на возможность использования его для расплавления металлов. Своим открытием Петров положил начало развитию новых отраслей технических знаний и науки, получивших в дальнейшем практическое применение в электродуговом освещении, а затем при электрическом нагреве, плавке и сварке металлов.

В 1882 г. ученый-инженер Н. Н. Бенардос, работая над созданием крупных аккумуляторных батарей, открыл способ электродуговой сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Им был разработан способ дуговой сварки в защитном газе и дуговая резка металлов.

Ученый-инженер Н. Г. Славянов в 1888 г. предложил производить сварку плавящимся металлическим электродом. С именем Славянова связано развитие металлургических основ электрической дуговой сварки, создание первого автоматического регулятора длины дуги и первого сварочного генератора. Им были предложены флюсы для получения высококачественного металла сварных швов. (В Московском политехническом музее имеется подлинный сварочный генератор Славянова и экспонируются образцы сварных соединений.) Промышленное применение с 1948 г. получили способы дуговой сварки в инертных защитных газах: ручная - неплавящимся электродом, механизированная и автоматическая - неплавящимся и плавящимся электродом. В 1950—1952 гг. в ЦНИИТмаше при участии МВТУ и ИЭС им. Е. О. Патона была разработана сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа - процесс высокопроизводительный и обеспечивающий хорошее качество сварных соединений. Сварка в среде углекислого газа составляет около 30 % объема всех сварочных работ в нашей стране. Разработкой этого способа сварки руководил доктор наук, профессор К. Ф. Любавский. Этот метод применён в курсовой работе.

зП

490*

оперечина рамы (Рис.1) - часть несущей системы, связывающая между собой лонжероны полуприцепа 999450-2801330, придающая жёсткость конструкции, предназначенной для транспортировки крупногабаритных грузов.

1. Стенка

2. Полка

3. Кронштейн

Сталь марки 09Г2С

Сварные швы выполняются механизированной сваркой в среде углекислого газа по ГОСТ 14771-76.2.Технические условия, ГОСТы на материалы заготовок, сборку и сварку изделия

Таблица 1. Химический состав конструкционной низколегированной стали 09Г2С по ГОСТ 19281-89 «Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия» Массовая доля элементов, %
С	Si	Мп	Ni	S	р	Сг	N	Си	As
До 0.12	о Р о©	1.3-1.7	До О.з	До 0.04	До 0.035	До 0.3	До 0.008	До 0.3	До 0.08

• Таблица 2.Механические свойства конструкционной низколегированной стали 09Г2С по ГОСТ19281-89.

Класс прочности по ГОСТ 19281-89	Предел текучести бх, МПа	Временное сопротивление разрыву бв, МПа	V %	KCU, Дж/см2
295	295	460	21	+20	-40	-70
				59	34	-

Выбираем листовой металл для изготовления заготовок по ГОСТ 19903-90 «Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент ».Конструктивные элементы разделки кромок и сварного шва (Рис.2) берутся по ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры».

Н1

тз

У

б

2Сталь 09г2с относится к низколегированным сталям, общее количество легирующих добавок в которых не превышает 2,5% (в отличие от высоколегированных, где этот показатель - свыше 10%). Заменить сталь 09г2с можно следующими марками: 09г2, 09г2дт, 09г2т,10г2с, а также 19Мп- 6.Применение: различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от -70 до +425°С под давлением. Сталь 09г2с не склонна к отпускной хрупкости, то есть ее вязкость не снижается после процедуры отпуска. Заменитель: 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т,10Г2С.

Выбираю эту сталь, так как она выдерживает требуемые нагрузки.

Оцениваю склонность стали 09Г2С к охрупчиванию, для чего проведём расчет параметра трещинообразования Р_с и углеродного эквивалента Сэкв^

И 6

^Рс “ ^Рсм ⁺ 60 ⁺ 600

Где Рс - параметр трещинообразования, характеризующий склонность стали к образованию холодных трещин;

Р_см - коэффициент, характеризующий охрупчивание металла вследствие структурных превращений;

Н - количество диффузионного водорода в металле шва, мл/100гр ;

5 - толщина свариваемого металла, мм .

Определяю коэффициент Р_См:

Si Мп Си Ni Cr Mo V

^рсм = с+ 30+ -J0 + ^ + 53+ 35 + Yo+ 5В

Р_см = 0,12 + М+ Г2₊М₊М₊М ₌ 0,266

30 20 20 60 20

Тогда параметр трещинообразования равен:

'_С = °'^{266+ +} Ш = 0'⁴

Р_с = 0,4 что >0,3 - это значит,что сварные соединения склонны к образованию холодных трещин.

С

Вычисляю углеродный эквивалент:

Мп Cr + Mo + V Ni + Си

Сэкв ~ С + — + Сэкв = ОД 2 + ~ +

6 ' 5 ⁺ 15

1,7 0,3 + 0 + 0 0,3 + 0,3

,%

+

15

= 0,5%

экв^>0,4 % значит сталь следует считать чувствительными к образованию холодных закалочных структур, а следовательно, склонной к образованию холодных трещин после сварки.

Чтобы избежать этих явлений необходим предварительный и сопутствующий подогрев в зоне сварки или увеличение погонной энергии, либо сочетая эти оба метода.

Выполняем расчёт температуры подогрева:

Т= 350 Ху/[С]- 0.25

[С] = [С_с](1 + 0.0056)

Мп Cr + Mo + V Ni + Си 1С_с] = С + — + 5 +

1.65 0.3 + О + О 0.3 + 0.3

[С_С]-0.12+— + _? +—_—-₀.⁵

[С] - 0.495(1 + 0.005 х 30) = 0.58

Т = 350 х V0.56925 - 0.25=201°С Принимаю температуру подогрева 200°С.