Курсовая работа: Разработка технологического процесса изготовления каплевидного резервуара

Таблица № 4. Рекомендуемые способы монтажной сварки резервуаров, сооружаемых из рулонированных полотнищ

6.1 СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Таблица № 5. Стыковые сварные соединения при ручной дуговой сварке

6.2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ВЫПОЛНЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Таблица № 6. Ориентировочные режимы сварки высоколегированных сталей в углекислом газе

Выполняется сварка двух листов малоуглеродистая, низколегированная и нержавеющая стали толщиной 5 мм, длиной шва 0,8 м. полуавтоматической сваркой в защитных газах, типшва-С17.

Для малоуглеродистой, низколегированной и нержавеющий стали марка проволоки Св-06Х19Н9Т (Сварочная проволока с содержание 0,06% углерода, Х19-хрома 19%, Н9-никеля 9%, Т - титана до 1%).

D =1,2мм

CO2-дает устойчивую дугу с широкой зоной нагрева и хорошим проваром профиля, подходит для глубокого провара, сварки коротких швов и для наплавки. Может использоваться для сварки во всех положениях. Идеально подходит для ручной, автоматической и сварки с применением робота-автомата.

Параметры режимов сварки:

Сила тока 110-180 А;

напряжение 20- 24 В;

скорость подачи проволоки 380 -490 м/ч;

расход защитного газа 8-11 литров/мин;

вылет электрода 10 -13 м

Расстояние от сопла горелки до изделия должно быть: 8 -18 мм.

Расчет времени сварки:

Штучное время определяем по формуле:

Тшт = (ТншL + Тви)К1-n

где L - длина шва, м;

Тви- вспомогательное время, связанное с изделием и типом оборудования, которое включает затраты: на клеймение шва, на установку и снятие щитов, на крепление, перемещение, установку, снятие и поворот изделий, на перемещение сварщика в процессе работы, на намотку сварочной проволоки в кассеты;

В картах сборника приведено неполное штучное время (Тнш) на 1 м шва при сварке в нижнем положении в стационарных условиях и рассчитано по формуле:

Тнш = (То + Твш)К мин,

где То - основное время, мин;

То=60/Vсв (мин),

Vсв - скорость сварки (16-18 м/час),

То=60/16=3,75 мин

Твш - вспомогательное время, связанное со сваркой шва, мин;

K1-n - поправочные коэффициенты на измененные условия работы.

Таблица № 7. Технические данные

Тшт = (ТншL + Тви)К1-n = [(4,5 + 0,54 + 0,30)0,8 + 0,58]1,3 = 6,30 мин.

Норма времени рассчитывается по формуле

Нвр= Тшт+ Тпз/n (n- количество проходов)

Нвр=6,30 +14/1 =20,3 мин.

Расчет защитного газа

Расчет расхода защитного газа Нг в литрах или кубических метрах на 1 м шва определяется в основном для малого производства по следующей формуле:

Нг = (Нуг •Т + Ндг)

где Нг -- удельный расход защитного газа, приведенный в табл.

Т -- основное время сварки n-го прохода, с (мин);

Ндг -- дополнительный расход защитного газа на выполнение подготовительно-заключительных операций при сварке n-го прохода.

Нг = (9•3.75 -12•3,75)=33,75 - 45 литров.

Техника сварки

Наклон электрода относительно шва оказывает большое влияние на глубину провара и качество шва. В зависимости от угла наклона сварку можно производить углом назад и углом вперёд.

При сварке углом назад в пределах 5 - 10 град. улучшается видимость зоны сварки, повышается глубина провара и наплавленный металл получается боле плотным.

При сварке углом вперёд труднее наблюдать за формированием шва, но лучше наблюдать за свариваемыми кромками и направлять электрод точно по зазорам. Ширина валика при этом возрастает, а глубина провара уменьшается. Этот способ рекомендуется применять при сварке тонкого металла, где существует опасность сквозного прожога.

Скорость сварки устанавливается самим сварщиком в зависимости от толщины металла и необходимой площади поперечного сечения шва. При слишком большой скорости сварки конец электрода может выйти из-под зоны защиты газом и окислиться на воздухе.

Таблица № 8. Удельный расход

Выбор параметров режима

Сварку ведут постоянным током обратной полярности, желательно в среде инертных газов. Целесообразно выбирать сварочные проволоки сходные по химическому составу с основным металлом.

Режим сварки нужно соблюдать таким, чтобы шов остывал как можно быстрее.

Сварка высоколегированных коррозионностойких сталей возможна в СО2, газовых смесях: Ar+СО2; Ar+О2. Для получения качественных швов применяют проволоки с повышенным содержанием титана и алюминия, например: Св-06Х19Н9Т.

Сборку конструкции резервуара осуществляется ручной дуговой сваркой.

Тип сварного соединения У4, У6

Площадь поперечного сечения основного наружного шва определяют по формуле:

, мм2 = 52/2•1,4=17,5 мм2

где Ку - коэффициент увеличения.

Коэффициент увеличения выбирают по табл. № 9 в зависимости от величины катета А. Коэффициент увеличенияучитывает наличие зазора между свариваемыми деталями и выпуклость (полноту) шва.

Ку выбирают по табл. 9 в зависимости от величины катета C.

Таблица № 9. Коэффициент увеличения Ку

Порядок, последовательность и направление наложения швов

Швы длиной 630 мм сваривают от середины к краям:

Рисунок 7. Выполнение швов от середины к краям

Длина швов Lосн.=630•4=2520 мм

Режим сварки и выбор оборудования

Марка электрода: МР-3.

Диаметр электродавыбирают в зависимости от толщины свариваемого металла:dэл= 4 мм.

Таблица № 10. Выбор диаметра электрода

Силу сварочного тока определяют по формуле:

Iсв = Iуд * dэл = 45•4=180 А

где Iуд - удельный сварочный ток, приходящийся на 1 мм диаметра электрода, А/мм.

Таблица № 11. Электроды для сварки сталей

Род тока и полярностьвыбирают в зависимости от физико-механических свойств свариваемой стали и используемой марки электрода:

постоянный ток обратной полярности

Рабочее напряжение дугиопределяется ее длиной и колеблется в пределах: Uд = 20-40 В

Масса наплавленного металла швов

= 17,5/1000•2520•7,8=344г

где, Sосн - площадь поперечного сечения основного наружного шва, мм2;

Lосн - суммарная длина основных сварных швов, мм;

с = 7,8 г/см3 - плотность наплавленного металла.

Расход электродов:

Gэл = k * Gн =1,6• 344=550,4г

где k = 1,6...1,8 - коэффициент расхода электродов на 1кг наплавленного металла, k учитывает:

массу электродного покрытия;

потери металла на угар, разбрызгивание и огарки.

Время, необходимое для выполнения сварочных работ:

Тсв = Тосн + Тобсл + Тпод + Тотд, ч

где Тосн - основное технологическое время, ч;

Тобсл - время, затрачиваемое на обслуживание оборудования, ч;

Тпод - подготовительное время на получение электродов, инструмента и др., ч;

Тотд - время, затрачиваемое на отдых, ч.

Основное технологическое время:

= 344/9,5•180=0,2ч

где, Gн - масса наплавленного металла;

Кн - коэффициент наплавки, г/(А * ч);

Iсв - сила сварочного тока, А.

Коэффициент наплавкиКн г/(А * ч) - масса наплавленного на поверхность детали металла в граммах за 1 час, приходящаяся на силу тока в 1 ампер.

Окончательно время, необходимое для выполнения сварочных работ при наложении сварных швов:

= 0,2/0,7=0,285 ч

Коэффициент использования сварочного поста, Киспучитывает время на обслуживание оборудования, на получение материалов, на отдых.

Таблица № 12. Коэффициент использования сварочного поста К исп

Производительность и скорость сварки

Производительность сварки:

G = Кн * Iсв =9,5•180=1710 г/ч

Скорость сваркипри формировании основного шва:

= 9,5•180/7,8•17,5=12,5 м/ч

Расход электроэнергии:

Q = 0,001 * Uд * Iсв * Тосн = 0,001•28•180•0,2=1 кВт * ч

где, Uд - рабочее напряжение дуги, В;

Iсв - сила сварочного тока, А;

Тосн - основное технологическое время сварки, ч.

7. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ СВАРНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ И ОСНОВНОГО СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАПЛЕВИДНОГО РЕЗЕРВУАРА

Сварку объемных элементов конструкций, включая монтаж, следует

выполнять с применением способов, приведенных в таблице № 3, при этом: