Дипломная (вкр): Разработка технологии изготовления высоковольтной опоры СВО 110 в условиях завода КЗ ЭЛТО г. Караганда

Свариваемость стали обеспечивается технологией ее изготовления и химическим составом.

Проверка стали на свариваемость производится по эквиваленту углерода (СЭ) по формуле:

СЭ = С + Mn/6 + (Cu + Ni)/15 + (Cr + Mo + V)/5 ≤ 0.45% ;

где С, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo, V, процентное содержание химических элементов в стали, %.

Для ВСт3сп:

СЭ = 0,22 + 0,65/6 + (0,30 + 0,30)/15 + (0,30 + 0 + 0)/5 = 0,37%

СЭ ≤ 0,45% 0,37 < [СЭ] = 0,45%

Следовательно, сталь сваривается хорошо и предварительный подогрев не требуется.

Проверка стали на разрезаемость производится по эквиваленту углерода СЭ по формуле:

СЭ' = С + 0,16 ×Mn + 0.3(Si + Mo) + 0.4 ×Cr + 0.2 × V + 0,04 (Ni + Cu) %;

СЭ' = 0,22 + 0,16×0,65 + 0,3×0,30 + 0,4×0,30 + 0,2 + 0,04×0,60 = 0,558

,558 < [СЭ'] = 0,6%

Разрезаемость стали хорошая, технологических ограничений нет, подогрев не требуется.

Флокеночувствительность - не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости - не склонна.

2. Описание существующего технологического процесса изготовления опоры СВО 110

2.1    Сборочно-сварочные операции

Сборка-сварка нижней опоры (стойки). Согласно чертежу детали позиции 2 (секция) с габаритными размерами 6816(738)5900 и 6816(738)6000, 6894(816)5900 и 6894(816)6000 прихватываются полуавтоматической сваркой. При необходимости вставить распорки, установить последовательно 5 уголков позиции 1, прихватить и сварить полуавтоматической сваркой ПДГ-508М, в среде защитных газов, в качестве защитного газа используется газ СО2. Сваренные секции перевернуть и сварить полуавтоматической сваркой. Полученные полустойки укладываются на стол, прижимаются соответствующим образом, и производится продольная стыковка полустоек в стойку при помощи полуавтоматической сварки. К полученной стойке со стороны с большим диаметром приваривается деталь позиции 3 (основание) и детали позиции 5 (косынка) с размерами 16150300 в количестве 12-ти штук. К стороне с малым диаметром приваривают деталь позиции 4 (фланец) и детали позиции 5 (косынка) с размерами 12100150 в количестве 12-ти штук. На балки позиции 6 приварить деталь позиции 7 (кронштейн) и деталь позиции 1 (связь). Собранные балки, кронштейн и связь приварить к сваренной стойке полуавтоматической сваркой в количестве 4-х штук по всей длине. Собранная нижняя опора (стойка) передается на общую сборку. Швы зачищают от брызг металла с помощью шлифовальной машинки МШУ-2-30. Производится визуальный контроль шва. Затем переместить стойку нижнюю к месту покраски.

Сборка-сварка верхней опоры (стойки). Согласно чертежу детали позиции 2 (секция) с размерами 6576(564)1030 и 6660(576)6000 и 6738(660)6000, 6576(564)1130 и 6660(576)6000 и 6738(660)5900 прихватываются полуавтоматической сваркой. Установить последовательно 10 уголков позиции 1,прихватить и сварить полуавтоматической сваркой. Полученные полустойки укладываются на стол, прижимаются соответствующим образом, и производится продольная стыковка полустоек в стойку при помощи полуавтоматической сварки. К полученной стойке со стороны с меньшим диаметром приваривается деталь позиции 14(заглушка) На готовую стойку по сторонам привариваются детали позиций 11(косынка), также балки позиции 6 приварить деталь позиции 7 (кронштейн) и деталь позиции 1 (связь). Собранные балки, кронштейн и связь приварить к сваренной стойке полуавтоматической сваркой в количестве 5-ти штук по всей длине. Собранная верхняя опора (стойка) передается на общую сборку. Швы зачищают от брызг металла с помощью шлифовальной машинки МШУ-2-30. Производится визуальный контроль шва. Затем переместить стойку верхнюю к месту покраски.

Сборка-сварка секции траверсы. Согласно чертежу на деталь позиции 6(уголок)установить уголки позиций 11, прихватить и сварить полуавтоматической сваркой. К сваренной ступеньке прихватить и сварить деталь позиции 13 (уголок) в количестве 10-ти штук. К сваренным уголкам прикрутить деталь позиции 16 (хомут) с размерами 20100100 в количестве 2-х штук. Собранная секция передается на общую сборку. Швы зачищают от брызг металла с помощью шлифовальной машинки МШУ-2-30. Производится визуальный контроль шва. Затем переместить секцию к месту покраски.

Сборка-сварка секции опоры. Согласно чертежу детали позиции 2 (секция) с габаритными размерами 6816(738)5900 и 6816(738)6000, 6894(816)5900 и 6894(816)6000 прихватываются полуавтоматической сваркой. При необходимости вставить распорки, установить последовательно 5 уголков позиции 1, прихватить и сварить полуавтоматической сваркой ПДГ-508М, в среде защитных газов, в качестве защитного газа используется газ СО2. Сваренные секции перевернуть и сварить полуавтоматической сваркой. Полученные полустойки укладываются на стол, прижимаются соответствующим образом, и производится продольная стыковка полустоек в стойку при помощи полуавтоматической сварки. К полученной стойке со стороны с большим диаметром приваривается деталь позиции 3 (основание) и детали позиции 5 (косынка) с размерами 16150300 в количестве 12-ти штук. К стороне с малым диаметром приваривают деталь позиции 4 (фланец) и детали позиции 5 (косынка) с размерами 12100150 в количестве 12-ти штук. На балки позиции 6 приварить деталь позиции 7 (кронштейн) и деталь позиции 1 (связь). Собранные балки, кронштейн и связь приварить к сваренной стойке полуавтоматической сваркой в количестве 4-х штук по всей длине. Собранная нижняя опора (стойка) передается на общую сборку. Швы зачищают от брызг металла с помощью шлифовальной машинки МШУ-2-30. Производится визуальный контроль шва. Затем переместить стойку нижнюю к месту покраски.

Сборка-сварка секции траверсы. Согласно чертежу на деталь позиции 6(уголок)установить уголки позиций 11, прихватить и сварить полуавтоматической сваркой. К сваренной ступеньке прихватить и сварить деталь позиции 13 (уголок) в количестве 10-ти штук. К сваренным уголкам прикрутить деталь позиции 16 (хомут) с размерами 20100100 в количестве 2-х штук. Собранная секция передается на общую сборку. Швы зачищают от брызг металла с помощью шлифовальной машинки МШУ-2-30. Производится визуальный контроль шва. Затем переместить секцию к месту покраски.

.2 Контрольная операция

Примечание: перед общей сборкой всех узлов произвести контроль сварочных швов для несущих нагрузки элементов: стыковые соединения -визуально 100%; тавровые соединения визуально 100%; для вспомогательных элементов: стыковые соединения - визуально 100%; тавровые соединения визуально 100%.

2.3 Общая сборка опоры СВО110

Общая сборка опоры СВО110 производиться непосредственно на монтаже, основные сварные узлы соединяются между собой болтовыми и сварными соединениями. Также собирать данную конструкцию желательно на монтаже из-за её больших габаритов.

.4 Покраска

Покраска выполняется в малярном цехе серебристо-матовой краской БТ-177 ГОСТ 5631-79.

.5 Использованные режимы сварки

При изготовлении опоры СВО 110 используется следующие режимы сварки:

1)   Марка проволоки - Св-08Г2С;

2)   Диаметр электрода-проволоки d=1,6 мм;

3)   Сила сварочного тока 1=190÷250 А;

4)   Напряжение дуги U=25÷28В;

5)   Расход газа R=l 4÷16 л/мин.

.6 Критический анализ существующей технологии

Недостатки существующего технологического процесса и предложения по их устранению приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Недостатки существующего технологического процесса и предложения по их устранению

В новом технологическом процессе в отличие от базового технологического процесса, сборка всех узлов выполняется не по разметке, а в специальных сборочных приспособлениях. Например: сборку полустойки высоковольтной опоры необходимо выполнять на сборочном столе, оснащённом откидными винтовыми прижимами и пневматическими прижимами. Также сборочный стол позволяет производить кантовку собираемого узла.

Сборка-сварка швов менее 1000 мм производится полуавтоматом ПДГ 516М с выпрямителем ВДУ-506. Сварка швов более 1000 мм выполняется автоматом в среде защитного газа АДГ-602 с выпрямителем ВДУ-601.

Технические характеристики всего приведённого оборудования приведены в приложении А.

3. Проектирование нового технологического процесса изготовления высоковольтной опоры СВО 110

.1 Проектирование сборочно-сварочного отделения

В состав сварочно-сборочного отделения входят следующие рабочие места:

Рабочее место сборки-сварки полустоек верхней опоры;

рабочее место сборки-сварки полустоек нижней опоры;

рабочее место сборки стойки верхней опоры (подузел №1.3);

рабочее место сборки стойки нижней опоры (подузел №2.3);

рабочее место сборки-сварки подузлов №1.3; 2.2;

рабочее место сборки-сварки узла №1;

рабочее место сборки-сварки узла №2;

рабочее место сборки-сварки траверсы (узел №3).

В процессе изготовления высоковольтной опоры СВО 110 используется следующее оборудование:

Сварочный полуавтомат ПДГ 516M с выпрямителем ВДУ-506;

сварочный автомат АДГ-602 с выпрямителем ВДУ-601;

мостовой кран;

сборочно-сварочный стенд с пневмоприжимами;

приспособление для сборки-сварки полустоек для верхней опоры;

приспособление для сборки-сварки полустоек для нижней опоры;

приспособление для сборки стойки верхней опоры;

приспособление для сборки стойки нижней опоры;

приспособление для сборки-сварки траверсы;

приспособление для сборки-сварки верхней опоры;

приспособление для сборки-сварки нижней опоры;

электрическая шлифовальная машинка С-475.

Технологический процесс сборки высовольной опоры, являющийся частью всего процесса ее изготовления, характеризуется последовательным соединением деталей в узлы, из которых и состоит вся конструкция опора СВО 110. Процесс сборки заключается в размещении деталей в определенной последовательности, их фиксации в данном положении и соединение между собой короткими сварными швами (их прихватками). Устройство, в котором производится размещение деталей в определенной последовательности, а так же фиксаций их в данном положении специальными быстродействующими прижимами называется сборочным приспособлением. Сборочное приспособление отвечает назначенным требованиям и обеспечивает: 1) заданные размеры собираемого узла; 2) быструю установку отдельных деталей; 3) свободный съем собранного узла после сборки; 4) выполнение требований ТБ при проведении сборочно-сварочных работ [2].

.2 Описание рабочих мест сборочно-сварочного отделения

.2.1 Описание рабочего места сборки-сварки полустойки верхней опоры

Данное рабочее место предназначено для сборки и сварки полустоек (подузлы №2.1; 2.2). При помощи крана деталь №17 укладывается на не подвижные стойки приспособления, прижимается пневмо-прижимами в двух местах. Таким же образом укладывается деталь №19, но уже на стойки приспособления, которые находятся на тележке, прижимается пневмо-прижимами в двух местах. После фиксации деталей, деталь №19, установленная на подвижной части приспособления, прижимается стык в стык к детали №17. Далее производится сварка стыка, полуавтоматом ПДГ 516M с выпрямителем ВДУ-506, сварка выполняется в среде защитного газа СО2, техническая характеристика приведена в приложении А. Подготовка металла под сварку и зачистка швов перед контролем выполняется электрической шлифовальной машинкой С-475. Компоновка рабочего места представлена на рисунке 14. Нормирование приведено в разделе 3.5.

Режимы сварки приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Режимы полуавтоматической сварки полустоек в среде СО2

Примечание: расчёты режима сварки приведены ниже (пункт 3.4).

Рисунок 14 - Компоновка рабочего места сборки-сварки полустоек

(подузел №2.1 и 2.2): 1 - кран с 4-мя стропами; 2 - приспособление для сборки-сварки; 3 - полуавтомат ПДГ 516 М; 4,5 - свариваемые детали.

.2.2 Описание рабочего места сборки-сварки нижней опоры

Данное рабочее место предназначено для сборки и сварки нижней опоры. Детали укладываются на сборочное приспособление, прижимаются при помощи пневмо-прижимов. Сварка выполняются полуавтоматом ПДГ 516M с источником питания ВДУ 506, техническая характеристика приведена в приложении А. Сварка выполняется в среде защитного газа СО2. Подготовка металла под сварку и зачистка швов перед контролем выполняется электрической шлифовальной машинкой С-475. Компоновка рабочего места представлена на рисунке 14. Нормирование приведено в разделе 3.5.

Рисунок 14 - Компоновка рабочего места сборки-сварки нижней опоры

(узел 3): 1 - кран с 4-мя стропами; 2 - приспособление для сборки-сварки; 3 - полуавтомат ПДГ 516 М; 4,5 - свариваемые детали.

В приспособление укладываются краном детали №22 и 23 так, чтобы грани детали совпадали с «матрицей» в приспособлении, включается подача сжатого воздуха в пневмоцилиндры и производится выдвижение штока цилиндра, деталь прижимается, и фиксируется. После зафиксирования производится сварка стыка соединения деталей при помощи полуавтомата ПДГ 516. Вручную подносится деталь №25, прихватывается и приваривается согласно чертежу. Режимы сварки приведены в таблице 3.1.