4 Определение и выбор сварочных материалов и режимов сварки для проектных вариантов техпроцесса изготовления изделия
4.1 Электронно-лучевая сварка в вакууме с модернизированным оснащением (1 проектный вариант)
Режимы сварки:
Скорость сварки V=40 м/ч,
сварочный ток фокусной линзе I=60±5 мА,
сварочный ток луча по режиму образца,
рабочее расстояние L=100±5, режим тока – непрерывный,
ускоряющее напряжение 60±1 кВ.
Ширина литой зоны в=5…4 мм (в корне шва – не менее 0,7 мм).
Защита сварочной ванны и обеих сторон шва за счет давления в камере не более 0,933 Па.
Питание установки от трехфазной сети частотой 50 Гц, напряжением 380 В.
EBOCAM K 30 G 150 KM немецкого производства (Рисунок 5.2), уже имеющийся на базовом предприятии (ОАО «УМПО»). Технические данные установки приведены в таблице 5.2. Установка для ЭЛС состоит из следующих основных узлов: вакуумной камеры с откачной системой, сварочной электронной пушки, создающей электронный луч, сварочного стола и системы перемещения деталей, источника силового питания электронной пушки, системы управления установкой. В зависимости от размеров свариваемого изделия в электронно-лучевых установках используют камеры соответствующих размеров, позволяющих перемещать изделие для получения сварных швов заданной конфигурации.
Основным критерием при выборе электронно-лучевой установки является объем рабочей камеры, в которой создается вакуум, поскольку именно эта характеристика определяет максимальный размер, а, следовательно, и номенклатуру, свариваемых на электронно-лучевой установке деталей.
Характеристики установки представлены в таблице 3.2
Цена установки: 77 000 000,00 руб
Таблица 4.1 - Технические данные установки EBOCAM K 30 G 150 KM:
|
Параметр, величина |
Значение |
|
Мощность пушки, кВт |
150 |
|
Ускоряющее напряжение, кВ |
60-150 |
|
Достижение рабочего давления, мин |
25 |
|
Поворотное приспособление |
DLC 600 C |
|
Диаметр планшайбы, мм |
600 |
|
Частота вращения, об/мин |
0,063...3,15 |
|
Внутренний размер вакуумной камеры, мм |
1600×1255×1500 |
|
Объем вакуумной камеры, м3 |
30 |
Рис. 4.1 - Электронно-лучевая установка EBOCAM K 30 G 150 KM.
Для выбора вращателя [4] рассчитаем необходимый диапазон частоты вращения планшайбы.
Частота вращения планшайбы определяется по формуле:
(5.1)
где Vc - скорость сварки, м/ч согласно технической документации Vc = 40 м/ч.
D – диаметр свариваемых деталей, мм.
И так, частота вращения планшайбы:
Максимальные габариты детали DMAX=590 мм, lMAX=390 мм.
По указанным параметрам подходит вращатель сварочный управляемый ВСУ-3. Его характеристики приведены в таблице 4
Вращатель ВСУ-3 выбран в соответствии с требуемой для процесса сварки скоростью и удовлетворяет требуемым характеристикам. Однако данный вращатель не обладает специфичными свойствами, которые необходимы для работы в рабочей камере электронно-лучевой установки, а именно способность работать при высоком вакууме (0,933 Па). Это способность вращателя работать, сохраняя герметичность пневмо- и гидросистем, чтобы в процессе работы не нарушать высокий вакуум в рабочей камере в процессе работы. По этой причине на электронно-лучевой установке будет применяться стандартный для установки вращатель.
Технические характеристики ВСУ-3
Таблица 4.2 -Технические характеристики вращателя ВСУ-3
|
Параметры |
Величина |
|
Максимальные габариты детали, мм |
D=630, l=413,5 |
|
Скорость сварки, м/ч |
15 ... 43 |
|
Грузоподъемность, кг max |
125 |
|
Параметры |
Величина |
|
Крутящий момент, Н*м, |
400 |
|
Максимальный крутящий момент относительно опорной плоскости планшайбы, Н*м |
500 |
|
Напряжение питающей сети вращателя, В |
380 |
|
Обороты планшайбы, об/мин |
0,063 ... 3,15 |
|
Угол наклона планшайбы |
0...135 |
|
Номинальный ток, А |
400 |
|
Продолжительность нагружения (ПН),% |
100 |
|
Давление пневмосети, МПа |
0.63 |
Цена вращателя: 113 969р