Описание конструкции изделия




Введение

Основоположниками сварки являются: В.В. Петров (1731-1834), Н.Н. Бенардос (1842-1905), Н.Г. Словянов (1854-1897).

В 1802 году впервые в мире В.В. Петров открыл и наблюдал дуговой разряд от постоянного и сверхмощного вольтового столба. Этот столб или батарея как называл его Петров, был наиболее мощным источником в то время. Спустя 80 лет Н.Н. Бенардос в 1881 году впервые применил Электрическую дугу между угольным электродом и металлом для сварки.

Почти одновременно с Бенардосом работал другой российский ученый Н.Г. Словянов. Словянов разработал способ дуговой сварки металлическим электродом и защитной сварочной зоны слоем флюса и первый в мире механизм «Электроплавильник – для полуавтоматической подачи электродного прутка в зону сварки. Способ сварки получил название: дуговая сварка по способу - Словяного. Первая демонстрация состоялась в 1882 году. В настоящее время существует большое количество устройств для сварки, например: полуавтомат для дуговой сварки в защитных газах, при котором проволока подается автоматически, а передвижение горелкой производится вручную. Сварочный автомат в этом случае проволока и передвижение горелкой производится автоматически. Газовая сварка – при этом способе детали свариваются пламенем, которое образуется при сгорании газов или паров горючих жидкостей.

Сварка — технологический процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или пластическом деформировании.

Сварка применяется для соединения металлов и их сплавов, термопластов во всех областях производства и в медицине.

При сварке используются различные источники энергии: электрическая дуга, электрический ток, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук. Развитие технологий позволяет в настоящее время проводить сварку не только в условиях промышленных предприятий, но в полевых и монтажных условиях (в степи, в поле, в открытом море и т. п.), под водой и даже в космосе. Процесс сварки сопряжен с опасностью возгораний; поражений электрическим током; отравлений вредными газами; поражением глаз и других частей тела тепловым, ультрафиолетовым, инфракрасным излучением и брызгами расплавленного металла.

Изготовление конструкций различного назначения с помощью сварки получает все большее распространение во всех промышленно развитых странах.

Технология выполнения сборочно-сварочных операций включает в себя десятки самостоятельных операций: установку и базирование заготовок, сборку, сварку, кантовку, транспортировку, зачистку швов и зоны сварки, правку, контроль, маркировку, окраску и так далее.

Разработка технологии предусматривает выбор схем базирования, последовательно сборки, технологической оснасти, элементов приспособлений, вспомогательного инструмента и материалов. При этом решают отдельные задачи:

- выбор сварочного оборудования;

- назначение параметров сварочных материалов;

- назначение параметров режимов сварки;

- назначение методов контроля в процессе и после окончания сварки.

При рассмотрении вопросов проектирования и изготовления сварных конструкций последние целесообразнее классифицировать в зависимости от характера особенности работы. В этом случае можно выделить следующие типы сварных конструкций: балки, колонны, решетчатые конструкции, конструкции испытывающие избыточное давление, корпусные транспортные конструкции.

Целью дипломной работы является разработка технологического процесса сварки, который состоит из проектирования, сборки, сварки и контроля трубы дымоходной для печи на нефтехимическую установку на Омском нефтеперерабатывающем заводе (далее – ОНПЗ).


Описание конструкции изделия

Дымовая труба или дымоход — труба для отвода дымовых газов в атмосферу. Обычно вертикальная труба, но может содержать отдельные горизонтальные или наклонные участки.

Основным предназначением дымовых труб является вывод газов (продуктов сгорания топлива в топливнике). Вместе с ними через трубу удаляются дым, сажа, пепел и копоть, которые, при неправильном формировании внутренней поверхности дымохода, могут оседать на его стенках, затрудняя в дальнейшем прохождение газов. Чтобы этого не произошло, необходимо делать внутреннюю поверхность дымоходных труб как можно более ровной и гладкой, без выбоин, щелей и выступов, чтобы саже и копоти не было за что «зацепиться».

Ещё одним предназначением дымовых труб является обеспечение нормальной тяги в печи, которая находится в прямом соотношении с толщиной и высотой дымоходного канала. Температура продуктов сгорания на выходе из трубы может превышать 373 К, что позволяет создавать в отопительной конструкции естественную тягу — путём замещения горячих слоев воздуха холодными. В связи с этим толщина стенок дымовой трубы должна быть не менее чем в 10мм, а высота — в 10 метров и выше, считая от колосниковой зоны.

Преимущества металлических дымоходов:

1. трубы металлические дымовые, используемые в качестве альтернативы кирпичным дымоходам, обладают рядом вполне ощутимых преимуществ;

2. причем преимущества эти касаются не только легкости производства и монтажа, но и функционирования всей отопительной системы в целом:

- дымовые трубы из нержавеющей стали обладают значительно меньшей массой, чем кирпичные дымоходы, поэтому для их возведения не требуется фундамент.

- монтаж металлических дымовых труб в единую систему несравним по сложности с прокладкой традиционных кирпичных дымоходов, и представляет своего рода «конструктор», который можно собрать, обладая даже небольшими инженерными навыками.

- также к преимуществам, которыми обладают дымовые трубы стальные, можно отнести механическую прочность, устойчивость к коррозии, долговечность. Если подобрать дымовую трубу из правильного материала (о выборе марки стали для труб мы расскажем ниже), то полученная система будет иметь практически ничем не ограниченный срок эксплуатации.

- круглое сечение металлических дымовых труб является оптимальным для удаления дымовых газов с точки зрения аэродинамики. Все дело в том, что в круглой трубе, в отличие от квадратного кирпичного дымохода, отсутствуют местные завихрения, препятствующие движению газа в трубе и снижающие тягу.

- гладкие стенки металлического дымохода в отличие то стенок дымохода кирпичного не накапливают сажу. Именно поэтому инструкция по эксплуатации дымовых металлических труб и не предусматривает их столь частой чистки.

Кроме того, следует отметить универсальность металлических дымоходов (их можно легко адаптировать практически к любому отопительному прибору – лишь бы позволял материал труб) и легкость в монтаже в уже возведенном здании.

Таким образом, если вы устанавливаете отопительный котел или печь там, где это не было предусмотрено проектом здания, металлическая дымоходная труба является практически единственным возможным решением.

Дымоходная труба установленная на ОНПЗ несет функцию дополнительной тяги. У основания ее дополнительная укрепляют бетоном. Сама она состоит из 25 обечаек диаметром 2400мм и имеет общую высоту 37638мм. Общая масса конструкции составляет 14470кг. Так как трубы являются конструкциями самонесущими, их дополнительно усиливают, либо стягивают специальными хомутами. Данная труба усиливается с помощью швеллеров 8П в виде поясов на определенном расстоянии друг от друга. Данная труба имеет технологические отверстие у основания трубы для создания тяги и заслонку для дополнительного регулирования тяги.

Под рисунком подписать из чего состоит
2 Выбор материала

Дымоходную трубу можно изготовить из материалов: 08Х13(не ржавеющая сталь), 08Х17Т(ферритные) или Ст3сп5

Учитывая особенности эксплуатации изделия:

- большая нагрузка на нижнюю части трубы из-за ее же большого веса;

- высокая температура как у основания, так и у оголовка трубы;

- свариваемость;

- коррозийная стойкость;

- экономическая целесообразность;

трубу дымоходную изготовляют из стали Ст3сп5, которая обладает необходимым комплексом химических и механических характеристик и низкой стоимостью.

Свариваемостью называют способность металлов или их сплавов образовывать сварное соединение, не уступающие по своей прочности основному металлу. Свариваемость определяется составом и физическими свойствами металла. С увеличением содержания углерода свариваемость стали ухудшается и в сварном соединении могут возникнуть трещины, поры.

По свариваемости можно разделить на четыре группы:

Первая группа – низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,23%. Эти стали свариваются без ограничения независимо от толщины металла и от температуры окружающий среды, не требуют дополнительной теплообработки.

Вторая группа – среднеуглеродистые стали с содержанием углерода от 0.22% до 0.3%. Они свариваются с ограничением по температуре окружающий среды (не ниже -5С0)

Третья группа – среднеуглеродистые стали с содержанием углерода 0.3-0.4%. Свариваются ограниченно, необходим предварительный или сопутствующий подогрев.

Четвертая группа – это теплоустойчивые стали. Они относятся к группе плохо сваривающихся сталей, им необходим подогрев и термообработка сварного изделия.

Сталь Ст3сп5 относится ко второй группе свариваемости, так как содержание углерода в стали не превышает 0.3%.

Химический состав состав

C Si Mn Ni S P Cr N Cu As
0.14 - 0.22 0.15 - 0.3 0.4 - 0.65 до 0.3 до 0.05 до 0.04 до 0.3 до 0.008 до 0.3 до 0.08

 

 

Механические свойства

 

Сортамент sT d5
- МПа МПа %
Прокат, ГОСТ 535-2005 370-490 205-255 23-26

sв- предел кратковременной прочности, [МПа]

sT – предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d5 – относительное удлинение при разрыве, %


Технологическая часть

3.1 Анализ свариваемости стали

Особенности стали Ст3сп5 и электрошлаковая сварка: углеродистые стали - самый распространенный конструкционный материал. По объему применения стали этого класса превосходят все остальные. К углеродистым относятся стали с содержанием 0,1-0,7% С, при содержании остальных элементов не более: 0,8% Мn, 0,4% Si, 0,05% Р, 0,05% S, 0,5% Си, 0,3% Сг, 0,3% Ni. В табл. Номер таблицы приведен химический состав и механические свойства сталей, нашедших применение при изготовлении сварных конструкций с использованием электрошлаковой сварки.

По способу производства различают мартеновскую и конвертерную стали, по степени раскисления (в порядке возрастания) кипящую, полуспокойную и спокойную.

Спокойные углеродистые стали поступают в промышленность в виде отливок и поковок по ГОСТ 977-75, в виде горячекатаной стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-71, качественных конструкционных горячекатаных сортовых сталей по ГОСТ 1050-74. Главным отличительным признаком этих сталей является содержание в них углерода.

Прочностные характеристики углеродистых сталей повышаются с увеличением содержания углерода, при этом их свариваемость ухудшается, так как возрастает опасность образования горячих трещин в шве. При содержании свыше 0,5% С стали практически не свариваются электрошлаковой сваркой без специальных приемов.

Чувствительность к горячим трещинам в шве возрастает с увеличением жесткости свариваемых конструкций. Предварительный и сопутствующий подогрев могут существенно снизить опасность появления трещин даже при сварке жестких стыков (например, на участке замыкания кольцевого шва). Одним из радикальных средств по предотвращению горячих трещин служит снижение скорости подачи электродной проволоки.

Углеродистые стали в настоящее время сваривают проволочными электродами, электродами большого сечения или плавящимися мундштуками. Наиболее широко применяют проволочные электроды и плавящиеся мундштуки.

Наиболее целесообразный путь повышения прочности металла шва заключается в увеличении содержания марганца, поскольку это не сопровождается снижением технологической прочности металла шва. Марганец увеличивает склонность металла к закалке и упрочняет феррит. Так, при легировании металла шва 1,5% Мn (0,12-0,14% С) достигаются те же прочностные характеристики, что и при 0,22-0,24% С (0,5-0,7% Мn). Металл шва в первом случае обладает большей стойкостью против кристаллизационных трещин и против перехода в хрупкое состояние. Положительное влияние на прочность оказывают также небольшие добавки в металл шва никеля, хрома и других легирующих элементов.

Для электрошлаковой сварки углеродистых сталей чаще всего используют флюс АН-8 и сварочные проволоки марок Св-08, Св-08А, Св-08 ГА, Св-08Г2С, Св-10Г2 (ГОСТ 2246-70). Так, при сварке сталей 15, 15Л, Ст2 равнопрочные соединения могут быть получены при использовании проволок Св-08 и Св-08А. При сварке низкоуглеродистой стали СтЗсп5 применяют проволоку Св-08Г2С.

 

3.2 Выбор способа сварки

Выбор способа сварки представляет собой достаточно сложную задачу, решаемую конструкторами и технологами в течении всего процесса создания сварной конструкции. Данная сварная конструкция состоит из элементов различных толщин и профилей, соединенных друг с другом при помощи стыковых, угловых или нахлесточных швов различных типоразмеров.

Поэтому выбор способа сварки должен производиться с учетом следующих требований:

- получение равнопрочности и минимального разброса свойств сварных соединений, обеспечивающих их эксплуатационную надежность;

- максимум механизации сварочных процессов в целях повышения производительности труда и качества сварных соединений;

- удобство и качественное выполнение сварочных операций;

Эти требования предопределяют механические свойства соединений и величину допускаемых напряжений, необходимых для расчета конструкции. Назначение способа сварки в значительной степени определяется свариваемостью, особенно при создании конструкции из разнородных материалов.

Оптимальность принятого способа сварки в значительной степени зависит от правильности учета состояния сварочного производства и тенденций его развития. Согласно ГОСТ 19521 -74, существующие способы сварки сгруппированы в три класса и 24 вида, входящие в них, каждый из которых включает ряд конкретных способов.

При сварке металла до 15мм рационально использовать два вида сварки:

- ручная дуговая сварка плавящимся электродом – дуговая сварка выполняемая электродом, который, расплавляясь при сварки, служит присадочным металлом. Возбуждение дуги, подача электрода и его перемещение проводится в ручную.

- полуавтоматическая сварка — процесс сварки, при котором электродная проволока подается с постоянной или переменной скоростью в зону сварки и одновременно в эту же зону поступает активный (к примеру: углекислый газ) или инертный газ (к примеру: аргон) или газовые смеси, который обеспечивает защиту расплавленного или нагретого электродного и основного металлов от вредного воздействия окружающего воздуха. Защитный газ при этом подается из баллона через газовый редуктор.

Сборка и сварка трубы дымоходной происходит в цехе. Более рационально использовать полуавтоматическую сварку в среде защитных газов, так как такая сварка обеспечивает более высокую прочность сварных швов и минимизирует количество дефектов.

 

3.3 Выбор сварочных материалов

Материалы для сварки выбираются в зависимости от типа сварки, также необходимо обратить внимание на вид стали. На данный момент большее распространение получает сварочная проволока. Для различных видов стали подбирается определенный вид проволоки. Существуют проволоки для углеродистых, низколегированных, высокопрочных и теплоустойчивых сталей.

От качества сварочных материалов напрямую зависит удобство и скорость выполнения сварочных работ. При выборе проволоки необходимо обратить внимание на условия в которых они хранились и срок годности, т.к просроченные материалы теряют свои эксплуатационные свойства. Отметим, что марок сварочной проволоки существует большое количество, всего около семидесяти семи все они предусмотрены по ГОСТ 2246-70. Рассмотрим несколько из них более подходящие для сварки стали Ст3сп5

 

  Марка Химический состав, %
C Si Mn Cr Ni Mo S P
Не более
Св-08 До 0,10 До 0,03 0,35-0,60 До 0,15 До 0,30 - 0,04 0,04
Св-08А До 0,10 До 0,03 0,35-0,60 До 0,12 До 0,25 - 0,03 0,03
Св-08Г2С До 0,06 До 0,88 1.80 - - - 0,012 0,01
                   

 

При сварке конструкции будем использовать сварочную проволоку Св-08Г2С на основании таблицы № и рекомендации из главы «3.1 Анализ свариваемости». Так же при сварке проволокой следует выбрать защитный газ.

 

Защитный газ Предел прочности, МПа Предел текучести, МПа Относительное удлинение, % Ударная вязкость, Дж/см2
СО2        
Смесь 80% Ar + 20% CO2        

 

Защитным газом при сварки следует использовать углекислоту СО2.

 

3.4 Выбор режимов сварки

Режим сварки – систематизированный подбор и выбор параметров сварки для создания устойчивого горения сварочной дуги, позволяющая создавать качественные сварочные швы.

Дуговую сварку контролируют ряд параметров, а именно:

- сварочный ток

- напряжение дуги

- род и полярность тока

- тип проволоки и его диаметр

- защитный газ

- скорость подачи проволоки

Поэтому перед началом работы следует подобрать значения этих параметров так, чтобы сварочный шов получился требуемого размера и хорошего качества.

Сварочный ток

Важнейшим параметром при работе полуавтоматичской дуговой сварки является сила сварочного тока. Именно сварочный ток будет определять качество сварочного шва и производительность сварки в целом.

Обычно рекомендации по выбору силы сварочного тока приведены в инструкции пользователя, которая поставляется в комплекте со сварочным аппаратом. Если таковой инструкции нет, то силу сварочного тока можно выбрать в зависимости от диаметра электрода. Большинство производителей проволоки размещают информацию о величинах сварочного тока прямо на упаковках своей продукции.

 

Толщина металла (мм) Диаметр сварочной проволоки (мм) Сила тока (А) Напряжение дуги (В) Скорость подачи проволоки (м/ч) Расход защитного газа (л/мин) Вылет проволоки (мм)
1,5 0,8-1,0 95-125 19-20 150-220 6-7 6-10
1,5 1,2 130-150 20-21 150-200- 6-8 10-13
2,0 1.2 130-170 21-21,5 150-250 6-7 10-13
3,0 1,2-1,4 200-300 22-25 380-490 8-11 10-13
4,0-5,0 1,2-1,6 200-300 25-30 490-680 11-16 10-20
6,0-8,0 и более 1,2-1,6 200-300 25-30 490-680 11-16 10-20

 

Учитывая толщину металла по таблице № можно определить необходимые диаметр проволоки, силу тока, напряжение дуги, скорость подачи проволоки, расход защитного газа, вылет проволоки. Необходимой силой тока для сварки будет являться 250А

Напряжение дуги.

Сварочной дугой называют мощный, длительно существующий электрический разряд между находящимися под напряжением электродами в смеси газов и паров. Дуга характеризуется высокой температурой и большой плотностью тока. Сварочные источники питания имеют вольт-амперную характеристику- зависимость между напряжением и током сварочной дуги.

Источники питания с падающей характеристикой применяют при ручной дуговой сварке(а), с жесткой характеристикой — при полуавтоматической сварке(б), с возрастающей — при автоматической сваркепод флюсом и для наплавки(в). Так как используется при сварке дымохода используется полуавтоматическая сварка, то ВАХ будет жестким, а само напряжение дуги будет 25В

Род и полярность тока.

Полуавтоматическая сварка проводится только на постоянном токе. При использовании постоянного тока возможны два варианта подключения электрода и детали:

- При прямой полярности деталь подсоединяется к зажиму «+», а электрод к зажиму «-»

- При обратной полярности деталь подключается к «-», а электрод – к «+»

На положительном полюсе выделяется больше тепла, чем на отрицательном. Поэтому обратную полярность при работе с электродами применяют во время работ по сварке тонколистового металла, чтобы его не прожечь. Можно использовать обратную полярность при сварке высоколегированных сталей во избежание их перегрева, а на прямой полярности лучше варить массивные детали.

Сварка дымоходной трубы будет производится при прямой полярности по нескольким причинам:

- глубокое проплавление металла, что позволяет добиться большей прочности сварочным швам.

- чаще используется для низкоуглеродистых металлов толщиной 5мм и более.

Тип проволоки и его деаметр

Основные виды сварочной проволоки – сплошного сечения, порошковая, активированная.

Сварочная проволока сплошного сечения применяется для полуавтоматической и автоматической сварки, а также для изготовления электродов и присадочных прутков.

Маркировка проволоки:

- Назначение (Св – сварочная, Нп – наплавочная).

- Содержание углерода в сотых долях процента. Например, Св08 – проволока содержит 0,08% углерода;

- Может указываться содержание легирующих элементов, обозначающихся следующими буквами: X – хром; Н – никель, С – кремний; М – молибден; Г – марганец; Т – титан: Ф – ванадий; Д – медь; Ц – цирконий; Ю – алюминий. За буквой, которая обозначает легирующий элемент, следует число, указывающее его содержание в процентах. Если легирующий элемент содержится в количестве около 1%, то число не ставится. Например, Св08Х21Н5Т расшифровывается следующим образом: проволока сварочная, содержание углерода 0,08%, хрома 21%; никеля 5%; титана 1%;

- Могут указываться повышенные требования к чистоте проволоки по вредным примесям – серы и фосфора. Они отмечаются в марке буквами А и АА. Например, в проволоке Св08 допускается до 0,04% серы и фосфора, для Св08А – до 0,03% этих примесей, в Св08АА – до 0,02%. Диаметр проволок варьируется от 0,8 до 2,0мм

Используемая проволока имеет маркировку Св-08Г2С. Расшифровка: проводока сварочная с содержанием углерода 0,08%, марганца - 2%, кремния – 1%. Диаметр проволоки 1,2мм

Защитный газ

Сварщики и специалисты в этой сфере часто упускают из виду применяемый ими защитный газ и его вклад в процесс сварки

Защитные газы влияют на режим переноса металла, свойства и геометрию сварочного шва, задымленность и многие другие характеристики сварочного шва.

Правильный выбор защитного газа для процессов дуговой сварки металла, таких как аргонодуговая TIG сварка и полуавтоматическая сварка MIG MAG могут резко повысить скорость, качество сварки и глубину проплавления.

Чистые газы, используемые для сварки, это аргон, гелий, и углекислый газ. Эти газы могут иметь как положительное, так и негативное воздействие на дуговой процесс сварки и появление дефектов в сварочном шве.

Аргон

100% аргон обычно используются для аргонодуговой TIG сварки для всех материалов и MIG сварки цветных металлов. Аргон химически инертен, что делает его пригодным для сварки химически активных и тугоплавких металлов

Этот газ имеет низкую теплопроводность и потенциал ионизации, что приводит к низкой передаче тепла на внешнюю область сварочной дуги. В результате формируется узкий столб дуги, который в свою очередь, создает традиционный для сварки в чистом аргоне профиль сварочного шва: глубокий и относительно узкий.

Гелий

Гелий также является одноатомным инертным газом, и чаще всего используется для аргонодуговой TIG сварки цветных металлов. В отличие от аргона, гелий имеет высокую проводимость тепла и потенциал ионизации, которые дают противоположный, чем при сварке в аргоне, эффект. Гелий обеспечивает широкий профиль сварочного шва, хорошее смачивание по краю и более высокое тепловложение, чем чистый аргон.

Углекислый газ

Углекислый газ CO2 – активный газ - обычно используется для полуавтоматической MAG сварки короткой дугой и MAG сварки порошковой проволокой. CO2 является наиболее распространенным из химически активных газов, используемых в MAG сварке. И единственным газом, который можно использовать в чистом виде без добавления инертного газа.

Углекислый газ является одним из самых дешевых защитных газов, что делает его привлекательным выбором, когда материальные затраты являются основным приоритетом при сварочном процессе. CO2обеспечивает очень глубокое проплавление, что полезно для сварки толстого металла, однако, при сварке в этом газе менее стабильна сварочная дуга, что приводит к большому образованию брызг. Также его применение ограничивается сваркой на короткой дуге и делает не возможной сварку со струйным переносом. Расход защитного газа исходя из таблицы № 11-16л/мин

Скорость подачи проволоки.

Выбор скорости подачи проволоки основывается на условиях выбора толщины металла и силы сварочного тока. Пользуясь таблице № определяется скорость подачи проволоки, которая равно 550м/ч

3.5 Выбор сварочного оборудования

Выбор оборудования всегда начинается с определения круга задач выполняемых данным оборудованием: какой материал будет свариваться (толщина из расчета 30 - 50А на 1 мм толщины материала) и объемом работ.

Сварочный выпрямитель – это аппарат, преобразующий переменный ток сети в постоянный ток для сварки. Позволяет сваривать как обычную сталь, так и нержавеющую и цветные металлы кроме алюминия.

В зависимости от конструкции силовой части сварочные выпрямители подразделяют на следующие виды:

- регулируемые трансформатором;

- с дросселем насыщения;

- тиристорные;

- с транзисторным регулятором;

- инверторные.

Сварочный трансформатор - трансформатор, предназначенный для различных видов сварки.

Сварочный трансформатор преобразует напряжение сети (220 или 380В) в низкое напряжение, а ток из низкого - в высокий, до тысяч ампер.

Сварочный ток регулируется благодаря изменению ве­личины либо индуктивного сопротивления, либо вторичного напряжения холостого хода трансформатора, что осущест­вляется посредством секционирования числа витков первич­ной или вторичной обмотки. Это обеспечивает ступенчатое регулирование тока.

Сварочные трансформаторы классифицируются следующим образом:

- по количеству обслуживаемых рабочих мест;

- по фазности напряжения в сети: однофазные, трехфазные;

- по конструкции: с регулировкой вторичного напряжения магнитным рассеянием, регулировкой переключением количества витков.

Сварочный полуавтомат – это аппарат для полуавтоматической сварки с механизированной подачей сварочной проволоки.

По назначению сварочные полуавтоматы можно разделить на:

- сварочные полуавтоматы для сварки в защитных газах;

- сварочные полуавтоматы для сварки под флюсом;

- сварочные полуавтоматы для сварки порошковой проволокой;

- универсальные сварочные полуавтоматы.

Сварочные полуавтоматы для сварки в защитных газах обеспечивают подвод газа в зону сварки, снабжены газовым клапаном, останавливающим подачу газа после прекращения процесса сварки.

Сварочные полуавтоматы для сварки под флюсом имеют специальную горелку с воронкой для засыпания флюса. У них более мощный механизм подачи проволоки, поскольку для сварки под флюсом обычно используются проволоки большего диаметра, чем для сварки в защитных газах.

В сварочных полуавтоматах для сварки порошковой проволокой применяется специальная конструкция подающих роликов для предотвращения сплющивания проволоки.

Универсальные сварочные полуавтоматы снабжены дополнительными компонентами (сварочными горелками, роликами и т.д.), позволяющими применять их для различных способов сварки (например, для полуавтоматической, ручной и аргонодуговой сварки).

Основные компоненты механизма подачи проволоки – электродвигатель, редуктор и подающие ролики.

Учитывая вид производства, его сложно и многие другие факторы, которые были ранее выбраны следует использовать полуавтомат. В наличии имеется 3 полуавтомата:

- BRIMA MIG-350

- Lincoln Electric POWERTEC 425S

- ESAB ORIGO MIG 320

 

Техническая характеристика\ оборудование   BRIMA MIG-350   Lincoln Electric POWERTEC 425S   ESAB ORIGO MIG 320
Напряжение питающей сети (В)      
Частота питающей сети (Гц) 50/60 50/60 50/60
Потребляемая мощность (кВА)      
Рабочее напряжение (В) 15-29 15-35 16-40
Диапазон сварочного тока (А) 50-350 30-420 40-320
КПД, %      
Вес (кг)      
Цена (руб)      

 

При производств будет использоваться сварочный полуавтомат BRIMA MIG-350, так как он на порядок легче остальных, хорошее соотношение цена/качество, малая потребляемость электроэнергии, широкий диапазон регулирования сварочного тока.


Контроль качества

Дефекты сварных швов и соединений, выполненных сваркой плавлением, возникают из-за нарушения требований нормативных документов к подготовке, сборке и сварке соединяемых узлов, механической и термической обработке сварных швов и самой конструкции, к сварочным материалам.

Дефекты сварных соединений могут классифицироваться по различным признакам: форме, размеру, размещению в сварном шве, причинам образования, степени опасности и т. д. Наиболее известной является классификация дефектов, рекомендованная межгосударственным стандартом ГОСТ 30242-97 «Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначения и определения». Согласно этому стандарту дефекты сварных соединений подразделяются на шесть групп:

- трещины;

- полости, поры, свищи, усадочные раковины, кратеры;

- твердые включения;

- несплавления и непровары;

- нарушения формы шва – подрезы, усадочные канавки, превышения выпуклости, превышения проплава, наплавы, смещения, натеки, прожоги и др.;

- прочие дефекты.

Каждому типу дефекта соответствует цифровое обозначение, а также возможно буквенное обозначение, рекомендованное международным институтом сварки (МИС).

По ГОСТ 30242-97 трещиной называется несплошность, вызванная местным разрывом шва или околошовной зоны, который может возникнуть в результате охлаждения или действия нагрузок.

В зависимости от ориентации трещины делятся на

- продольные (ориентированные параллельно оси сварного шва) – цифровое обозначение 101, буквенное обозначение Ea;

- поперечные (ориентированные поперек оси сварного шва) – 102, Eb;

- радиальные (радиально расходящиеся из одной точки) – 103, E.

Они могут быть расположены в металле сварного шва, в зоне термического влияния, в основном металле.

Также выделяют следующие виды трещин:

- размещенные в кратере сварного шва – 104, Ec;

- групповые раздельные – 105, E;

- групповые разветвленные – 106, E;

- микротрещины (1001), обнаруживаемые физическими методами не менее чем при 50-тикратном увеличении.

 

Газовая полость (по ГОСТ 30242-97) – это полость произвольной формы, не имеющая углов, образованная газами, задержанными в расплавленном металле. Порой (газовой порой, 2011) называется газовая полость обычно сферической формы. Буквенное обозначение газовой поры, используемое МИС, – Aa. Поры могут подразделяться на

- равномерно распределенные по сварному шву – 2012;

- расположенные скоплением – 2013;

- расположенные цепочкой – 2014.

Подрезы – это продольные углубления на наружной поверхности валика шва. Подрезы со стороны корня одностороннего шва из-за усадки вдоль границы называются усадочными канавками. Превышение проплава – избыток наплавленного металла на обратной стороне стыкового сварного шва. Вогнутость корня шва – неглубокая канавка со стороны корня шва, возникшая из-за усадки.

Для контроля качества сварного шва могут применяться различные методы, основанные на использовании разных материалов, приспособлений и устройств.

Государственными стандартами определены следующие способы, с помощью которых можно оценить, насколько качественно была проведена сварка и последующая зачистка сварных швов.

Визуальный осмотр

Самый простой и очевидный метод, призванный определить явные дефекты шва. Он может производиться без сторонних приспособлений либо с применением лупы.

В рамках подготовки к осмотру производится специальная обработка сварных швов: поверхность очищают от загрязнений и шлаков, некоторые виды сталей дополнительно подвергают химической обработке.

При осмотре оценивают размер сварного шва, замеряют обнаруженные дефектные участки. Если были обнаружены трещины, их границы определяют засверливанием, подрубкой, шлифовкой и завершающим травлением. Трещины обнаруживаются при нагреве металла, выявляясь зигзагообразными линиями



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: