1 Назначение и описание колонны коробчатого сечения и условия на ее приемку и изготовления
 Скачать 2.93 Mb.
|
|
Содержание 1. Специальная часть .1 Назначение и описание колонны коробчатого сечения и условия на ее приемку и изготовления .2 Выбор и описание основного материала и применяемых сварочных материалов их физических, химических, и специальных свойств .3 Выбор способа сборки и сварки, технико-экономические обоснования .4 Выбор и обоснование оборудования и инструментов и приспособлений для сборки и сварки . Расчетная часть .1 Расчет режима сварки .2 Разработка технологического процесса изготовления колонны коробчатого сечения .3 Оформление технологической документации на изготовление колонны коробчатого сечения .4 Расчеты подтверждающие работоспособность и надежность колонны коробчатого сечения . Контроль качества сборки и сварки колонны коробчатого сечения .1 Выбор метода контроля качества сварных соединений колонны коробчатого сечения .2 Выбор оборудования для контроля качества колонны коробчатого сечения . Техника безопасности при изготовлении колонны коробчатого сечения .1 Требования к персоналу (Сварочные работы) .2 Требования безопасности сварочных работ колонны коробчатого сечения Заключение Библиографический список Введение В настоящее время из всех способов неразъемного соединения материалов преимущественное применение имеет сварка. Она менее трудоемка и позволяет значительно экономить металл. В частности, замена клепаных соединений сварными позволяет уменьшить массу конструкции из низкоуглеродистых сталей на 10-25% за счет уменьшения площадей поперечного сечения в месте соединения. Важно, что сварочное оборудование для многих массовых способов сварки отличается простотой устройства и обслуживания, а дефекты сварных швов в большинстве случаев исправимы. Поэтому заклепочные соединения вытесняются сваркой в транспортном машиностроении, автостроении, в производстве котлов и др. Балки коробчатого сечения сложнее в изготовлении, чем двутавровые, но они имеют большую жесткость на кручение и поэтому находят широкое применение в конструкциях крановых мостов. При большой длине таких балок полки и стенки сваривают стыковыми соединениями из нескольких листовых элементов. Целью курсового проекта является разработать технологию изготовления колонны коробчатого сечения. Для достижения целей поставленные в курсовом проекте были определены следующие задачи: Выявить пути выбора оборудования, инструментов, и приспособлений, параметров режима и технологии изготовления колонны коробчатого сечения. Провести расчеты, утверждающие работоспособность и надежность технологии изготовления колонны коробчатого сечения. Разработать и обосновать работу технологического процесса и технологию изготовления колонны коробчатого сечения. . Специальная часть .1 Назначение и описание колонны коробчатого сечения и технические условия на ее приемку и изготовления В данном курсовом проекте рассчитывается и проектируется колонна коробчатого сечения. Колонной называется вертикальный стержень, работающий на сжатие и передающий давление на фундамент (или на нижележащие части сооружения, если колонна многоярусная). Колонны широко применяются во всех видах сооружений: в промышленном строительстве - в качестве элементов каркаса цехов и опор рабочих площадок, в гражданском строительстве - в качестве вертикальных элементов каркасов многоэтажных зданий и опор большепролетных покрытий, в мостостроении - для опор эстакад и т. д. Металлические колонны, как правило, выполняют из стали. В качестве соединений для колонн применяют сварку. Существует три типа колонн применяющихся в каркасах зданий: колонны постоянного сечения; колонны переменного сечения (ступенчатые); колонны раздельного типа. Колонны постоянного сечения используются в бескрановых зданиях и в зданиях с возможностью применения подвесных и мостовых электрических грузоподъемных механизмов грузоподъемностью до 20т, как правило с полезной высотой от уровня пола до низа стропильных ферм не более 12м. Стержни колонн выполняют из одиночных широкополочных двутавров или составляют из нескольких прокатных профилей, составные стержни подразделяются на сквозные и сплошные. Сквозные в свою очередь делятся на безраскосные, решетчатые и перфорированные. По сечению колонны делятся на: сплошные колонны наиболее часто представляют собой сварной или прокатный широкополочный двутавр, где преимущество имеет сварной вариант за счет возможности подобрать оптимальное сечение для обеспечения необходимой жесткости в колонне с одновременной экономией материала; сквозные колонны - характерная конструктивная схема представляет собой две ветви (из швеллеров, двутавров или труб) связанные между собой решетками обеспечивающими совместную работу ветвей стержня колонны. Прямоугольные коробчатые профили применяют при больших продольных усилиях и изгибе в обоих направлениях или при большой свободной длине колонны, имеющей ограниченное поперечное сечение. Площадь поперечного сечения в этих профилях можно регулировать путем изменения толщины листа. Благодаря ровным наружным плоскостям возможно использование таких колонн без облицовки. При больших нагрузках иногда рационально применять сплошной квадратный профиль (сляб), который обладает высокой степенью огнестойкости при небольших габаритных размерах. Сечение из двух спаренных швеллеров пригодно только при относительно небольших нагрузках. Технические условия на изготовление и приемку колонны коробчатого сечения  Рисунок 1 - Колонна коробчатого сечения Технические условия указаны в таблице 1 Таблица 1 - Технические условия
Колонна работает в условиях статических нагрузок Допускаемые дефекты согласно РД 34.15.132-96 (Приложения П14) Швы должны иметь сквозное проплавление с хорошим формированием корня. Катеты швов равны половине толщины осивого металла с допуском ±1 мм. .2 Выбор и описание основного материала и применяемых сварочных материалов их физических, химических, и специальных свойств Основные характеристики стали 10ХСНД указаны в таблице 2 Таблица 2 - Основные характеристики стали 10ХСНД
Химический состав стали 10ХСНД указан в таблице 3 Таблица 3 - Химический состав стали 10ХСНД
Технологические свойства стали 10ХСНД указаны в таблице 4 Таблица 4 - Технологические свойства стали 10ХСНД
Механические свойства стали 10ХСНД указаны в таблице 5 Таблица 5 - Механические свойства при Т=20 °С стали 10ХСНД
Физические свойства стали 10ХСНД указаны в таблице 6 Таблица 6 - Физические свойства стали 10ХСНД
Сварочная проволока Для сварки своей стали я использую проволоку марки СВ08Г2С. Проволока должна быть хорошо очищена от ржавчины, жиров, грязи и не иметь резких перегибов, затрудняющих ее подачу. Данная проволока предназначена для сварки низколегированных сталей, относящихся к группе 1 с классом прочности до К54. Использование данной проволоки снижает риск «залипания» электрода и уменьшает интенсивность разбрызгивания металла. Обеспечивается возможность работы с различными видами сварочного оборудования.  Рисунок 2 - Сварочная проволока Характеристика сварочной проволоки СВ08Г2С указана в таблице 7 Таблица 7 - Характеристика сварочной проволоки СВ08Г2С
Сварочный флюс Сварочный флюс - один из важнейших элементов, определяющих качество металла шва и условия протекания процесса сварки. Материал, используемый при сварке для защиты зоны сварки от атмосферного воздуха, обеспечения устойчивости горения дуги, формирования поверхности сварного шва и получения заданных свойств наплавленного материала. Для изготовления колонны коробчатого сечения я выбрал сварочный флюс марки АН-60 / АН-60М. Назначение сварочного флюса АН-60: Сварочно-технологические свойства: Устойчивость дуги хорошая, разрывная длина дуги до 11 мм, формирование шва хорошее, склонность к образованию пор и трещин низкая, отделимость шлаковой корки хорошая, при сварке корневых швов в разделке удовлетворительная. Технологические свойства флюса: Устойчивость дуги хорошая, разрывная длина дуги до 11 мм, формирование шва хорошее, склонность к образованию пор и трещин низкая, отделимость шлаковой корки хорошая, при сварке корневых швов в разделке удовлетворительная. Технологические свойства флюса указаны в таблице 8 Таблица 8 - Технологические свойства флюса
Химический состав флюса АН-60 указан в таблице 9 Таблица 9 - Химический состав флюса АН-60
Металлургические свойства АН-60: Высококремнистый высокомарганцовистый оксидный флюс с химической активностью Аф = 0,75-0,8. При сварке на повышенных скоростях кремне-и марганце-восстановительные процессы протекают сравнительно медленно. В результате наплавленный металл в значительной степени обогащен мелкодисперсными оксидными включениями. Содержание кислорода в металле шва в составляет 0,05%. Данные для применения АН-60: Постоянный или переменный ток до 1800А, Vсвmax до 220 м/ч; Uхх источника питания 70 В; сушка при Т= 400 0С, 2 ч. Рекомендуемые проволоки для сварки под флюсом АН-60: СВ08Г2С , Св- 08А, Св-08ГА, Св- 08ХМ, Св-10НМА. Технология изготовления флюса АН-60: Плавлением в дуговых печах, грануляцией мокрым способом. Химический состав наплавляемого металла указан в таблице 10 Таблица 10 - Химический состав наплавленного металла
Механические свойства наплавленного металла: Временное сопротивление разрыву, МПа - 580-600; Относительное удлинение не более - ≥23 .3 Выбор способа сборки и сварки, технико-экономические обоснования колонна коробчатый сечение сварка Для изготовления колонны коробчатого сечения я выбрал способ сборки при помощи кондуктора для сборки стержней коробчатого сечения. При большой длине таких колонн, полки и стенки сваривают стыковыми соединениями из нескольких листовых элементов. |