Производство сварных конструкций Введение Введение.

Курс лекций "Производство сварных конструкций" предназначен для специальности 120500 "Оборудование и технологии сварочного производства" (направление: 651400 "Машиностроительные технологии и оборудование") и является заключением цикла обучения по данной специальности.

Основополагающим для данного курса являются знания, полученные при изучении предшествующих дисциплин:

• Технология сварки давлением и плавлением;

• Теория физико-металлургических процессов сварки;

• Тепловые основы сварки;

• Деформации и прочность сварных конструкций.

Основные разделы данного курса разделены на две части:

Часть 1

1. Классификация сварных конструкций.

2. Материалы для конструкций и процесса сварки.

3. Технологическая документация.

4. Технология подготовки к сварке: входной контроль, заготовка металла сборка конструкций с применением оснастки.

5. Выбор способа сварки.

6. Технология сварочных процессов изготовления конструкций.

7. Механизация и автоматизация сварочных процессов.

8. Нормирование сварочных процессов.

Часть 2

1. Подробное изучение основных групп конструкций, относящихся к судостроению, транспортному типу, к общему машиностроению, энергетике и т.д.

2. Последовательность изготовления сварных конструкций различного назначения: заготовка деталей, сборка конструкций, сварка и поэтапный контроль.

1. Развитие производства сварных конструкций

В истории сварочного производства изготовление металлоконструкций в различных отраслях промышленности претерпело ряд технологических изменений. Применение металлических материалов со специальными свойствами потребовало разработки и совершенствования производственных технологических процессов в том числе процессов сварки. Совершенствование технологий привело к разработке новых метод сварки, созданию нового поколения сварочного оборудования, новых сварочных материалов. Кроме этого для увеличения производительности сварочных процессов в производстве сварных конструкций внедрялись механизированные и автоматизированные технологии.

Развитию и усовершенствованию производства способствуют бережное отношение к материалам, экономия металла, уменьшение трудоемкости и повышения культуры производства за счет применения современного оборудования, правильного выбора видов и методов сварки, а также современных методов контроля сварных соединений.

Сварные конструкции наиболее экономичны в отношении количества расходуемого металла. Применение сварки позволяет уменьшать вес изделий, что особенно важно для многих изделий, так как снижение веса улучшает условия их эксплуатации. Они являются наименее трудоемкими при изготовлении. Применение сварки позволило значительно упростить процессы производства металлоконструкций и в значительной степени автоматизировать и механизировать его. В настоящее время работает значительное количество автоматизированных поточных линий, например, на автомобильных заводах, автоматические и полуавтоматические установки для контактной, стыковой, дуговой и электроннолучевой сварки на различных предприятиях. Это в свою очередь ведет к уменьшению трудоемкости изготовления изделий при улучшении их качества.

Новые сварочные технологии и современное сварочное оборудование требуют от операторов-сварщиков непрерывного повышения их квалификации, повышения образовательного уровня, пополнения знаниями по вопросам металлургии, машиностроения, электротехники и электроники.

Несмотря на значительное развитие сварочного производства, многие вопросы сварки решены еще не в полном объеме. Требуются новые подходы для решения проблем свариваемости металлов — получение соединений всех видов металлов с заданными свойствами, обеспечивающие надежность и работоспособность при работе сварных соединений в условиях переменных нагрузок, агрессивных сред и ионизирующих излучений.

Обеспечение рациональных форм конструктивных элементов сварных соединений и узлов конструкции приводит к экономии конструкционного металла и сварочных материалов, к хорошим показателям трудоемкости, к снижению эксплуатационных расходов. Особенно большое значение имеет целесообразное проектирование сварных конструкций с учетом рациональных методов их изготовления.

Таким образом следует, что процесс сварки является наиболее прогрессивным методом обработки металлов и ведущей технологией изготовления металлических конструкций. Во второй половине прошлого века считалось, что 40 – 50% выпущенного металла (титановых сплавов до 80 – 90 %) шло на изготовление разнообразных конструкций, выполняемых с применением сварки. И в настоящее время это соотношение сохраняется, а это означает, что сварка остается основным производственным процессом.

Создание сварных конструкций – сложный производственно - технологический комплекс, который включает в себя ряд технологических процессов. В упрощенном виде можно представить создание сварной конструкции, как цепочку работ и операций, здесь кроме технологии сварки присутствуют и другие технологические процессы (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Основные этапы производства сварных конструкций.

НИОКР (проект, КД)выполняется специальными проектными организациями или конструкторскими подразделениями предприятий изготовителей.

Разработка технологий изготовления (НТД)осуществляется научно-исследовательскими технологическими институтами или лабораториями и технологическими службами предприятий изготовителей.

Подготовка производства (службы обеспечения)– создание СТП (стандартов предприятия) определяющие требования к службам предприятия задействованных в полном цикле производства конструкций. Обучение и аттестация персонала.

Материально–техническое оснащение– оснащение основными, сварочными и другими материалами, а также оборудованием и оснасткой необходимыми для производства конструкций.

Подготовка деталей конструкции– выполнение технологических операций по изготовлению деталей конструкции (с учетом пооперационного контроля) при использовании технологического оборудования и оснастки.

Сборка узлов конструкции под сварку– выполнение технологических операций по сборке деталей и узлов конструкции под сварку (с учетом пооперационного контроля) при использовании технологического оборудования и оснастки.

Проведение сварки конструкции- выполнение технологических операций сварки (с учетом пооперационного контроля) при использовании технологического оборудования и оснастки.

Окончательная обработка конструкции– выполнение технологических операций механической обработки сварных швов и чистовой обработки всей или части конструкции. Выполнение термической обработки. Выполнение контроля качества конструкции.

Оформление сопроводительной документации– выпуск сертификата соответствия, паспорта, эксплуатационной и отгрузочной документации.