3.2 Сварочные напряжения и деформации, меры борьбы с ними
Основными причинами сварочных деформаций являются расширение и сокращение металла вследствие неравномерного нагрева, охлаждения и структурных превращений [9, стр. 348].
Различаются следующие виды деформаций:
температурные;
наблюдаемые, характеризующие изменения размеров тела – линейные и угловые;
собственные (внутренние), которые состоят из упругих и пластических.
Напряжения при сварке являются следствием упругих деформаций тела и существуют при отсутствии внешних сил.
1
3
М
2
4
М
а) б)
Рис. 6
Балки коробчатого сечения после сварки закручиваются, что равносильно по своему действию приложению фиктивных моментов (рис. 6 а, б). Если швы первый и четвертый сварены в одном направлении, а второй и третий в противоположном, то закручивание суммируется.
В нашем случае для предотвращения скручивания используются поперечные диафрагмы. Для предотвращения скручивания поясные швы будем накладывать от середины к краям.
При сварке поперечных швов могут наблюдаться угловые деформации листов (рис.7). Для избежания этого вида деформации необходимо осуществлять надежную фиксацию деталей при сборке перед сваркой.
Для уменьшения деформаций, сборку следует осуществлять на прихватках. Также следует уменьшать тепловложение во время сварки, то есть многопроходную сварку предпочитать однопроходной.
Р
ис.
7
3.3 Технический контроль качества и исправление брака
При изготовлении сварных конструкций осуществляется предварительный и текущий контроль.
Во время предварительного контроля проверяются сборочно – сварочные приспособления, качество основных и сварочных материалов.
При текущем контроле проверяется качество подготовки кромок, качество сборки под сварку, соблюдение технологии сварки, соблюдение режимов сварки. После сварки швы подвергаются внешнему осмотру, обмеряется их геометрия.
Во время сварки могут возникнуть наружные дефекты. Это нарушение размеров и формы шва, подрезы, наплывы, свищи. Также могут появиться и внутренние (трещины, непровары, поры и т.д.)
При обнаружении внешним осмотром отклонений это место подвергается неразрушающему контролю (ультразвуковому или радиографическому). При выходе параметров за границы допуска дефектный участок вырезается и заваривается заново.
При изготовлении элементов колонны коробчатого сечения из нескольких частей, поперечные стоковые швы подвергаются стопроцентному контролю с помощью ультразвука. Но в нашем производстве используются цельные листы для несущих элементов.
3.4 Нормирование технологического процесса
Под нормой времени понимается установленное для определенных организационно-технических условий время на выполнение заданной работы, исходя из рационального использования средства производства. Научно обоснованные нормы времени являются основой правильного разделения труда, организации и обслуживания рабочих мест, оценки эффективности труда.
Нормирование приварки диафрагм полуавтоматической сваркой.
Расчет ведем в соответствии с изложенным в [10].
Штучно - калькуляционное время:
, 13
где tШ – штучное время, мин;
t0 – основное время на сварку одного погонного метра шва, мин/м;
tВШ – вспомогательное время на один погонный метр шва, мин/м (табл.16);
tИЗД – вспомогательное время, зависящее от изделия и оборудования (табл.17);
ТПЗ – подготовительно-заключительное время (табл.18).
Таблица 16 – Вспомогательное время tВШ
Параметр |
Длительность, мин/м |
Зачистка шва от окисной пленки |
0.33 |
Подтягивание проводов, откусывание проволоки, смена кассет |
0.25 |
Осмотр и промер шва |
0.30 |
Зачистка околошовной зоны от брызг наплавленного металла |
0.51 |
Основное время на сварку, мин/м:
, 14
где VСВ – скорость сварки, м/ч (VСВ = 18 м/ч).
to =
= 3.33 (мин/м).
Таблица 17 – Вспомогательное время, зависящее от изделия и оборудования, tИЗД
Параметр |
Длительность, мин/м |
Маркирование шва |
0.1×60=6 (так как 60 швов) |
Установка диафрагмы на нижнюю полку вручную |
0.53×10=53 (так как 10 диафрагм) |
Установка нижней полки и стенок с помощью крана захватами горизонтально |
3.43 |
Установка нижней полки и стенок с помощью крана захватами вертикально |
5.83×2=11.66 |
Крепление изделия на стенде пневмоприжимом |
0.1×30=3 (так как 10диафрагм прижимаются по 3 раза) |
Поворот изделия на 90º |
1.96×3=5.88 (колонну поворачиваем 3 раза на 90º) |
kОБ – коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места, уборку рабочего места, отдых и личные потребности сварщика (для полуавтоматической сварки kОБ = 1.15).
Таблица 18 – Подготовительно-заключительное время, ТПЗ
Параметр |
Длительность, мин |
Получение задания, указания и инструктаж |
7 |
Ознакомление с работой |
5 |
Подготовка приспособлений |
3 |
Установка, настройка и проверка режимов |
3 |
Установка расхода СО2 |
2 |
Продувка газовых шлангов горелки |
0.8 |
Сдача работы |
2 |
Определим длину швов:
l = (0.52×2×0.53)·20 = 31.4 (м).
(мин).
n – размер партии (принимаем суточный выпуск при двухсменной работе).
Определим размер партии:
, 15
где ТСМ – продолжительность смены, мин (ТСМ = 8·60 = 480 мин).
.
Примем n = 4.
Штучно-колькуляционное время:
(мин).