Министерство общего и профессионального образования РФ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет: машиностроительный

Кафедра: Оборудование и технология

сварочного производства

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

по курсу: производство сварных конструкций

по теме: Технология изготовления корпуса разъёмного

сосуда

Студент: Федько Р.Ю.

группа 4680

Руководитель: Азаров Н.А.

Томск 2001

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 4

1.1 Описание сварной конструкции 4

1.2 Материал сварной конструкции 4

2 ВЫБОР СПОСОБА СВАРКИ И СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 5

2.1 Технологическая свариваемость металла сварной конструкции 5

2.2 Изучение особенностей сварки данного вида изделий 5

2.3 Обоснование выбора способа сварки 6

2.4 Обоснование выбора сварочных материалов 7

2.5 Расчет режимов сварки 7

2.6 Выбор источников питания 10

2.7 Выбор сварочного оборудования 10

3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНОЙ КОНСТРУКЦИИ 12

3.1 Заготовительные операции 12

3.2 Разработка технологии сборки и сварки 13

3.3 Нормирование технологического процесса 13

3.4 Оценка технологичности конструкции 15

4. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 17

4.1 Общая характеристика механического оборудования, необходимого для обеспечения технологического процесса 17

5 ОРГАНИЗАЦИОННО – ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 19

5.1 Расчет необходимого количества оборудования, материалов и энергии 19

5.2 Расчет количества основных рабочих 20

5.3 Проектирование участка 21

6 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 23

6.1 Пожарная безопасность. 23

6.2 Меры предупреждения поражения электрическим током. 23

При всех видах сварки плавлением наиболее опасным видом травматизма является поражение электрическим током. В результате действия тока на человеческий организм могут быть поражены внутренние органы (электрический удар) или повреждены наружные части тела (ожоги, электрические знаки). Величина тока, проходящего через организм пострадавшего, зависит от общего сопротивления электрической цепи. Чем больше это сопротивление, тем меньше пройдет ток. Электрическое сопротивление человеческого организма составляет значительную часть сопротивления цепи. Оно непостоянно по величине и существенно зависит от влажности кожи в месте прикосновения. При сухой коже это сопротивление значительно больше, чем при влажной. Электрическое сопротивление значительно возрастает, если в месте прикосновения к токоведущим частям тело покрыто одеждой или обувью. Величина сопротивления одежды и обуви зависит от их качества и состояния. Грязная, мокрая или пропитанная металлической пылью одежда, рваная обувь, влажный металлический пол значительно снижают общее сопротивление электрическому току и повышают опасность поражения. Ввиду этого, трудно точно определить то напряжение, которое может быть опасным для жизни человека. 23

6.3 Меры предупреждения действия излучений дуги на глаза и кожу сварщика. 24

6.4 Меры предупреждения ожогов. 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 26

1 Общая часть

1.1 Описание сварной конструкции

Разъёмный сосуд выполнен из высоколегированной стали аустенитного класса 12Х18Н10Т.

Коррозионная стойкость сталей типа 18-8, а, следовательно, и сварных соединений из этих сталей в большой степени зависит от содержания углерода. Чем меньше содержание углерода, тем больше коррозионная стойкость. Стали без примесей Ti и Nb не пригодны для длительной работы при температурах 500 – 800С, так как они в этих случаях приобретают склонность к образованию межкристаллитной коррозии и при воздействии агрессивных сред быстро разрушаются.

Технические условия

1. Химический состав стали по ГОСТ 5632-72, сортамент проката листового горячекатаного по ГОСТ 19903-74, технические условия на прокат листовой по ГОСТ 7350-77;

2. Сосуд работает в агрессивных средах. Рабочее давление в сосуде  0,6 МПа;

3. Овальность обечаек не должна быть более 0,5 % от диаметра;

4. Смещение кромок стыковых швов не должно превышать 1,0 мм;

5. Отклонения предельных размеров по длине и диаметру сосуда не должны превышать ± 5 мм;

6. Все сварные швы должны быть плотными и коррозионно-стойкими. Не допускается выделение карбидов по границам зёрен сварного шва и появление межкристаллитной коррозии;

7 Катеты сварных швов должны быть равны толщине основного ме­талла;

8. Трещины и поры не допускается.

1.2 Материал сварной конструкции

Сталь аустенитного класса 12Х18Н10Т используется для изготовления сварной аппаратуры. Коррозионная стойкость высокая. Сталь устойчива по отношению к азотной, холодной фосфорной и органическим кислотам (за исключением уксусной, муравьиной, молочной, щавелевой), к растворам многих солей и щелочей, морской воде, влажному воздуху; неустойчивы в соляной, серной, плавиковой, горячей фосфорной, кипящих органических кислотах. Превосходит по коррозионной стойкости коррозионно-стойкие высокохромистые стали. Эти стали обладают удовлетворительной сопротивляемостью межкристаллитной коррозии.

Химический состав стали 12Х18Н10Т(%) приведён в таблице 1

Таблица 1

C	Mn	Cr	Ni	Si	S	P	другие элементы
 0,12	 2,0	17-19	9-11	 0,8	<0.03	 0,035	0.8 Тi

Механические свойства стали, приведены в таблице 2

Таблица 2

Сортовая ГОСТ 5949 – 75						Тонколистовая ГОСТ 5582 – 75
в	т		5			в	5
Мпа			%			МПа	%
не менее
520		200		40	45	540	40

2 Выбор способа сварки и сварочного оборудования

2.1 Технологическая свариваемость металла сварной конструкции

Совокупность свойств (технологических характеристик) основного металла, определяющих его реакцию на изменения, происходящие при сварке, и его способность при данной технологии сварки образовывать сварное соединение, обеспечивающее надежность конструкции при эксплуатации, объединяют понятием свариваемость или, как иногда говорят, технологическая свариваемость.

Свариваемость рассматриваемой стали, затрудняется многокомпонентностью их легирования. Общей сложностью является предупреждение образования в шве и околошовной зоне горячих кристаллизационных трещин, имеющих межкристаллитный характер, наблюдаемых в виде мельчайших микронадрывов и трещин. Образование горячих трещин наиболее характерно для крупнозернистой структуры металла шва, особенно выраженной в многослойных швах, когда кристаллы последующего слоя продолжают кристаллы предыдущего слоя.

Концентрационное и термическое переохлаждение способствует развитию дендритной или микроскопической ликвации. В аустенитных швах направленность столбчатых кристаллов выражена наиболее чётко. Повышенное сечение и поэтому малая поверхность столбчатых кристаллов способствует образованию межкристаллитных прослоек повышенной толщины, что увеличивает вероятность образования горячих трещин. Применение методов, способствующих измельчению кристаллов и дезориентации структуры, уменьшая кристаллитные прослойки, несколько повышают стойкость швов против горячих трещин.

Ввиду высокого коэффициента теплового расширения суммарная внутренняя пластическая деформация металла шва и околошовной зоны при сварке очень высока. В результате при сварке многослойных швов околошовная зона и нижние слои металла шва могут заметно упрочниться. Самонаклёп увеличивает количество ферритной фазы, а значит и вероятность охрупчивания.

Основное требование, которое предъявляется к сварным соединениям – стойкость к различным видам коррозии. Межкристаллитная коррозия в металле шва возникает в результате выделения под действием термического цикла сварки из аустенита карбидов хрома, приводящее к местному обеднению границ зёрен хромом. Основная причина этого – повышенное содержание в металле шва углерода и отсутствие или недостаточное содержание титана и ниобия. Неблагоприятный термический цикл сварки – длительное пребывание металла шва в интервале критических температур приводит к межкристаллитной коррозии.

Предупреждение склонности стали и швов к межкристаллитной коррозии, достигается снижением содержания углерода до пределов его растворимости в аустените (до 0,02 – 0,03%), легированием карбидообразующими элементами, такими как Ti, Nb, Та, V, стабилизирующим отжигом при температуре 850-900.

Общая коррозия представляет собой растворение металла в коррозионной среде и может развиваться преимущественно в металле шва, различных участков зоны термического влияния (ЗТВ) или в основном металле.

Наблюдается ещё один вид коррозионного разрушения – коррозионное растрескивание, возникающее под совместным действием растягивающих напряжений и агрессивной среды. Снижение уровня остаточных напряжений – одна из основных мер борьбы с этим видом разрушения.