- •Технологическая часть
- •1 Описание конструкции
- •2. Технические условия
- •2.1 Технические условия на материалы
- •2.2 Технические условия на сварочные материалы
- •Свариваемость основного метала
- •2.2.2 Технические условия на жидкую двуокись углерода
- •2.3 Технические условия на изготовление
- •2.3.1 Требования к заготовке
- •2.3.2 Требования к сборке
- •2.3.3 Требования к сварке
- •2.3.4 Требования к контролю качества сварных соединений:
- •3. Анализ технологичности конструкции
- •4 Маршрутная карта заготовки
- •4.1 Выбор и обоснование методов заготовки
- •4.2 Выбор заготовительного оборудования
- •4.3 Выбор метода раскроя
- •4.4 Расчет процента отхода листового проката
- •5. Технология сборки и сварки
- •5.1 Выбор и обоснование выбора метода сборки
- •5.2 Схема сборки и сварки
- •5.3 Выбор сборочно – сварочной оснастки
- •5.4 Выбор способа сварки
- •5.5 Расчет режимов сварки
- •5.6 Выбор сварочного оборудования
- •Подогреватель углекислого газа – пуз-к70-50
- •Сварочные зажимы
- •Горелка
- •5.8 Технологический процесс сборки и сварки
- •05 Подготовка
- •10 Сборка-сварка узла 1
- •2.Сборка-сварка узла 2
- •3.Сборка узла 3
- •4. Сварка узла 3
- •5. Термическая обработка
- •6. Контроль отк
- •6 Нормирование
- •6,1 Нормирование сборочно-сварочных операций
- •6.1.1Нормирование операции сборка
- •6.1.2 Нормирование операции сварка
- •1. Сборка – сварка узла 1
- •2. Узел 2 Сборка
- •3. Узел 2 Сварка
- •4. Узел 3 Сборка
- •5. Узел 3 Сварка
- •7 Контроль качества
- •7.1 Выбор и обоснование выбора методов контроля
- •Предварительный контроль:
- •Контроль в процессе производства:
- •Контроль готовой продукции:
- •Охрана труда
- •8 Организация охраны труда на производстве
- •8.1 Виды инструктажей
- •8.2 Охрана труда на рабочем месте
- •8.3 Организация охраны труда на участке
- •8.3.1 Мероприятия по охране труда при резке металла на пресс ножницах
- •8.3.2 Охрана труда при термической резке металла
- •8.4 Охрана труда при обращении с баллонами
- •8.4.1 Общие требования
- •8.4.2 Обращение и применение
- •8.4.3 Повреждение баллонов
- •8.4.4 Складирование баллонов
- •8.5 Охрана труда при грузоподъемных операциях
- •8.6 Требования безопасности по окончании работ
- •Заключение
- •Литература
Свариваемость основного метала
Для разработки и проектирования металлоконструкции корпуса выдвижного подхвата применяется, в качестве основного метала, сталь 10ХСНД. Отличается большой прочностью и хорошей устойчивостью против атмосферной коррозии.
Она является легированной хромокремненикельмедистой сталью перлитного класса.
Стали этого типа легируют рядом элементов, например, марганцем, хромом, кремнием, ванадием и др., что приводит к некоторому повышению ее прочности. Поэтому их часто называют низко - легированными сталями повышенной прочности. По реакции на термический цикл низко - легированные и низкоуглеродистые стали мало отличаются от обычной
низко - углеродистой. Различия состоят, в основном, в несколько большей склонности к образованиям закалочных структур в металле шва и околошовной зоны при повышенных скоростях охлаждения. Поэтому структурные изменения в шве, при разных режимах сварки, сводятся, в основном, к изменению
соотношения между ферритной и перлитной составляющих, а также изменению степени дисперсности структуры.
Свариваемость не является неотъемлемым свойством металла или сплава, подобным физическим свойствам.
Совокупность технологических характеристик основного металла,
определяющих его реакцию на изменения, происходящие при сварке, и способность при принятом технологическом процессе обеспечивать надежное в эксплуатации и экономичное сварное соединение, объединяют в понятие «свариваемость».
Свариваемость по ГОСТ 2601-84 - это свойство металлов или их сочетания образовывать при установленной технологии сварки, соединения, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией или эксплуатацией изделия.
Различают физическую и технологическую свариваемость.
Физическую свариваемость – это свойство материалов давать монолитное соединение с химической связью; такой свариваеваемостью обладают практически все технические сплавы и чистые металлы, а также ряд сочетаний металлов с неметаллами.
Технологическая свариваемость – это технологическая характеристика металла, определяющая его реакцию на воздействия сварки и способность при
этом образовывать сварное соединение с необходимыми эксплуатационными
свойствами.
Для дипломного проектирования технологического процесса сборки и
сварки металлоконструкции корпуса выдвижного подхвата предложена низколегированная высококачественная сталь 10ХСНД, которая относится по классификации к перлитному классу.
Следовательно, для получения некоторого запаса пластичности, достаточного для предотвращения образования трещин под действием термодеформационного цикла стали, необходимо медленное охлаждение (6,0 °С/сек.).
Если его не обеспечить, быстрое охлаждение вызовет снижение пластичности металла зоны термического влияния за счет ее закалки.
Если скорость охлаждения будет медленной (2,5°С/сек.), то пластичность и вязкость снижаются в следствии чрезмерного роста зерна.
Стойкость металла шва против кристаллизационных трещин при сварке низколегированных сталей несколько ниже, чем низкоуглеродистых, в связи с усилением отрицательного влияния углерода некоторыми легирующими элементами, например, кремнием.
По реакции на термический цикл низколегированная сталь мало
отличается от обычной низкоуглеродистой. Различия состоят в основном в
несколько большей склонности к образованию закалочных структур в металле шва и околошовной зоне при повышенных скоростях охлаждения.
Структурные изменения в шве при разных режимах сварки сводятся в основном к изменению соотношения между ферритной и перлитной составляющими, а также изменению степени дисперсности структуры.
При небольшом количестве закалочных структур их влияние на механические свойства сварных соединений незначительно в связи с равномерным и дезориентированным расположением этих составляющих в мягкой ферритной основе. Однако при увеличении доли таких структур в шве и околошовной зоне пластичность металла и его стойкость против
хрупкого разрушения резко ухудшаются. Дополнительное легирование стали марганцем, кремнием и другими элементами способствует образованию в сварных соединениях закалочных структур.
Поэтому режим сварки большинства низколегированных сталей
ограничивается более узкими (по значению погонной энергии) пределами, чем при микролегировании ванадием, ванадием и азотом, а также другими элементами, склонность низколегированной стали к росту зерна в околошовной зоне при сварке незначительна.
Рассмотрим, как влияет каждый легирующий элемент на свариваемость.
Углерод – одна из наиболее важных примесей, определяющая прочность, вязкость, закаливаемость и особенно свариваемость стали. Содержание углерода в обычных конструкционных сталях в пределах до 0,25% не ухудшает свариваемости. При более высоком содержании свариваемость стали резко ухудшается, так как в зонах термического влияния образуются структуры закалки, приводящие к трещинам. Повышенное содержание углерода в
присадочном материале вызывает при сварке пористость металла
шва.
Углерод - повышает прочность, чувствительность к перегреву, закаливаемость.
Кремний находится в стали в пределах 0,02-0,3%. Он не вызывает затруднений при сварке. В специальных сталях при содержании кремния 0,8-1,5% условия сварки ухудшаются из-за высокой жидкотекучести кремнистой стали и образования тугоплавких окислов кремния.
Никель в низкоуглеродистых сталях имеется в пределах 0,2-0,3%, в конструкционных 1-5%. Никель увеличивает пластические и прочностные свойства, измельчает зерна, не ухудшая свариваемости.
Хром в низкоуглеродистых сталях содержится в пределах до 0,3%, в конструкционных 0,7-3,5%. При сварке хром образует карбиды хрома, ухудшающие коррозийную стойкость стали и резко повышающие твердость в зонах термического влияния; содействует образованию тугоплавких окислов, затрудняющих процесс сварки.
Для изготовления сварных металлоконструкций низколегированные стали поставляют в горячекатаном состоянии.
С целью снижения разупрочнения в околошовной зоне низколегированные и низкоуглеродистые стали, следует сваривать при возможной минимальной погонной энергии.
Медь - даёт повышение коррозионной стойкости и при содержании до 0,35% на процесс сварки сталей не влияет.
Главное требование при сварке рассматриваемой стали - обеспечение равнопрочности сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном шве. Для этого механические свойства металла шва и около шовной зоны должны быть не ниже предела соответствующих свойств основного металла.
Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние,- это зависит от его структуры, которая определяется химическим составом, режимом сварки, предыдущей и последующей термообработки.
Повышенные скорости охлаждения металла шва также способствуют повышению его прочности. Однако при этом снижаются его пластические
свойства и ударная вязкость. Это объясняется изменением количества и
строения перлитной фазы. Скорость охлаждения металла шва определяется толщиной свариваемого металла, конструкцией сварного соединения, режимом сварки и начальной температурой изделия. Высокий отпуск при t 600-680 ºС в этих случаях служит эффективным средством восстановления свойств металла.
Высокий отпуск применяют и для снятия сварочных напряжений.
Обеспечение равнопрочности металла шва с основным металлом достигается в основном за счет легирования его элементами, переходящими из основного металла. Иногда для повышения прочности и стойкости против хрупкого разрушения металл шва дополнительно легируют через сварочную проволоку.
Стойкость металла шва против кристаллизационных трещин при сварке низколегированных сталей типа 10ХСНД несколько ниже, чем низкоуглеродистых, в связи с усилением отрицательного влияния углерода некоторыми легирующими элементами, например кремнием. Повышение стойкости против образования трещин достигается снижением содержания в шве углерода, серы и некоторых других элементов за счёт применения
сварочной проволоки с пониженным содержанием указанных элементов
Св-08ХГ2С, а также выбором соответствующей технологии сварки (последовательность выполнения швов, обеспечение благоприятной формы провара) и рационального расположения сварных швов в конструкции
Задача технолога-сварщика состоит в том, чтобы изыскать более производительный и менее дорогие методы борьбы с холодными трещинами, чем получение идеального термического цикла сварки.
Сварочную проволоку подбираю по химическому составу – по содержанию
хрома, марганца и кремния.
Сварку произвожу на жестких режимах, с минимальной высотой валиков, с плавным переходом к основному металлу.
С целью снижения разупрочнения в околошовной зоне сталь 10ХСНД, предлагаю сваривать при возможной минимальной погонной энергии.