отчет в диплом машиностроение. Отчет в диплом. 1. Технологическая часть 5 Назначение, состав и условия эксплуатации. 5

• Название: 1. Технологическая часть 5 Назначение, состав и условия эксплуатации. 5
• Анкор: отчет в диплом машиностроение
• Дата: 19.05.2021
• Размер: 0.95 Mb.
• Имя файла: Отчет в диплом.docx
• Тип: Реферат; #207193
• страница: 3 из 9

Ручная дуговая сварка (РДС)

Дуговая сварка металлическими электродами с покрытием в настоящее время остается одним из распространенных методов, используемых при изготовлении сварных конструкций. Это объясняется простотой и мобильностью применяемого оборудования, возможностью выполнения сварки в различных пространственных положениях и в местах, труднодоступных для механизированных способов сварки. [1]

Способ сварки менее технологичен и производителен нежели сварка в защитных газах. Увеличиваются энергозатраты, расходы сварочных материалов и требует более высокой квалификации сварщика. Во время РДС формируются большие остаточные напряжения и деформации чем при сварке в 3Г или сварке под слоем флюса. Данный способ сварки не целесообразно использовать при сварке больших толщин. [1]

Автоматическая сварка под слоем флюса

Способ сварки под слоем флюса имеет ряд технологических преимуществ. Способ сварки позволяет сваривать большие толщины с использованием большой величины погонной энергии, что позволяет производить сварку без разделки свариваемых кромок. [1]

1.5 Проведение анализа и выбор способа сварки

Учитывая требования, предъявляемые к способу сварки и проанализировав преимущества и недостатки выше перечисленных способов, выбираем: для сварки продольных швов обечаек и сварки кольцевых швов - автоматическую сварку под слоем флюса; для приварки приварных элементов, выполнения прихваток, а также, в случае необходимости, для выполнения ремонта сварных швов — сварку в среде защитных газов.

Сварка под слоем флюса является ведущим технологическим процессом в производстве химической и нефтехимической аппаратуры из коррозионностойких, низколегированных и низкоуглеродистых сталей.

Сварка в ЗГ производится на переменном и постоянном токе, плавящимся электродом и неплавящимся электродом с применением присадочного материала и без него. [1]

Так как от способа сварки требуется возможность сварки швов в различных пространственных положениях, то выбираем механизированную сварку плавящимся электродом в среде ЗГ.

Поскольку материал корпуса и приварных элементов — низколегированная сталь, и она не требует применения инертных газов, в качестве защитных, то применим сварку в среде углекислого газа или его смеси с аргоном или кислородом.

Сварка в среде С0₂ производится на постоянном токе обратной полярности. При применении обратной полярности повышается стабильность горения дуги, уменьшается разбрызгивание, повышается проплавление основного металла. [11]

Углекислый газ имеет высокий потенциал ионизации, увеличивает поверхностное натяжение капли, дуга горит нестабильно, перенос металла через дуговой промежуток более крупнокапельный, соответственно увеличенное разбрызгивание. [11]

Выше перечисленное требует применения специализированных источников питания.

Сущность процесса сварки в СО₂

Источником нагрева является электрическая дуга горящая между плавящимся электродом и изделием в струе углекислого газа, который защищает дуговой промежуток и зону сварки от вредного действия газов окружающей среды. [11]

При сварке в среде СО₂ применяют проволоку сплошного сечения, трубчатую, порошковую (трубчатая проволока, внутри заполненная легирующими и шлакообразующими компонентами).

Сварка в среде углекислого газа сопровождается процессом окисления и выгорания железа и легирующих примесей электродного металла (в дуговом промежутке) и металла сварочной ванны. Также происходит насыщение металла сварочной ванны углеродом. Поэтому присадочный материал должен содержать меньшее количество углерода и повышенное содержание легирующих и раскисляющих элементов (марганец и кремний). [13]

На свойства металла шва влияет качество углекислого газа. При повышенном содержании азота и водорода, а также влаги в газе в сварных швах могут образовываться поры. Поэтому углекислый газ подвергается сушке (обезвоживанию). При сварке в углекислом газе влияние ржавчины незначительно. Увеличение напряжения дуги, повышая угар легирующих элементов, ухудшает механические свойства металла шва. Сварка на повышенных токах приводит к получению металла швов с пониженными пластичностью и ударной вязкостью, что объясняется повышенными скоростями охлаждения. [13]

Сущность процесса сварки под слоем флюса

Источником нагрева является электрическая дуга, горящая между электродной проволокой и изделием под слоем флюса. Во время сварки компоненты флюса, расплавляясь, образуют газовый «Пузырь», который защищает расплавленный металл сварного шва совместно со шлаком и остатками нерасплавленного флюса. Остатки флюса удаляются с поверхности сварных швов флюсоотсосами и попадают обратно в бункер для флюса. [13]

Расплавленный шлак защищает металл сварочной ванны от воздействия окружающей среды, а также защищает не остывший металл сварного шва вне зоны сварки. Легирование металла шва производится за счёт компонентов сварочной проволоки и частично за счёт компонентов флюса. [13]

Автоматическую сварку выполняют электродной проволокой диаметром 3-5мм. Равнопрочность соединения достигается под слоем флюса и сварочной проволоки. Сварка стыковых соединений производится с разделкой соединяемых кромок и без разделки, с остающейся или съёмной подкладкой, а также по подварочному шву или с подваркой корня шва. Сварка производится в нижнем положении. Сварка угловых швов может производиться в угол с наклоном электрода, но рекомендуется сварка в «лодочку». Сварка в «лодочку» может быть симметричной или несимметричной. [13]

1.6 Описание технологии сборки-сварки ёмкости

Поверхность деталей и присадочных металлов, поступающих на сварку и подварку, должна быть очищена и обезжирена.

После обработки под сварку детали и сварочную проволоку необходимо предохранять от пыли, загрязнений и влаги.

Перед началом смены или при переходе на другой технологический процесс следует проверить режимы сварки на технологической пластине из металла соединяемых деталей.

Сварку следует выполнять с минимальным количеством перерывов. При вынужденном перерыве следует перекрывать конец ранее выполненного шва, обеспечивая при этом заделку кратера. [1]

Порядок сборки-сварки ёмкости

Установить свальцованную обечайку в сборочное приспособление между направляющими уголками. Стяжными приспособлениями стянуть и выровнять кромки, а также выровнять торцы обечайки, фиксируя обечайку по внутреннему диаметру с помощью винтовых прижимов.

Смещения кромок, превышающие допустимые, устранить с помощью скоб и проверить их шаблоном и клиновыми щупами.

Зафиксировать свариваемые стыки стяжными приспособлениями.

Выполнить прихватку продольного стыка механизированной сваркой в среде углекислого газа.

Демонтировать собранную обечайку из кондуктора, места временных приварок стяжных приспособлений зачистить.

Прихватить начальную и выводную планки механизированной сваркой в среде С0₂.

Краном установить собранную обечайку на роликовые опоры установки для сварки продольного стыка. Установить продольный стык в верхнем положении. Установить сварочный автомат на начало стыка.

Произвести сварку продольного стыка первым проходом снаружи автоматической сваркой под слоем флюса. Очистить сварной шов от шлака и остатков флюса.

Установить продольный стык в нижнем положении. Зачистить корень шва до металлического блеска снаружи. Установить сварочный автомат на начало стыка.

Произвести сварку продольного стыка вторым проходом изнутри автома­тической сваркой под слоем флюса. Очистить сварной шов от шлака и остатков флюса. Срезать начальную и выводную планки. Места срезов зачистить. Аналогично произвести сборку и сварку остальных двух обечаек.

Установить обечайку торцом на сборочный стол. Прихватить ловители (уголки). Уложить сверху на ловители днище. Выровнять стык и установить необходимую величину зазора. Зафиксировать стык приспособлениями.

Произвести прихватку обечайки к днищу полуавтоматической сваркой в среде углекислою газа. Срезать ловители и временно приваренные стяжные приспособления. Места срезов зачистить.

Установить собранный узел на роликоопоры установки для автоматической сварки под слоем флюса. Установить сварочный автомат на начало стыка.

Произвести сварку кольцевого стыка обечайки с днищем автоматической сваркой под слоем флюса первым проходом снаружи. Перемещение дуги задается сварочной скоростью вращения роликового стенда. Очистить сварной шов от шлака и остатков флюса. Изнутри зачистить корень шва до металлического блеска. Произвести сварку кольцевого стыка изнутри аналогично первому проходу. Зачистить сварной шов.

Аналогично произвести сборку и сварку второго днища с обечайкой.

Установить собранный узел (обечайка + днище) и третью обечайку на опоры роликового стенда. Прихватить стяжные приспособления. Стянуть и выровнять кромки.

Произвести прихватку механизированной сваркой. Срезать стяжные при­способления, места срезов зачистить. Установить сварочный автомат на начало стыка.

Произвести сварку кольцевого стыка аналогично сварке кольцевого стыка днища с обечайкой.

Установить собранный узел (днище обечайка + обечайка) и сборку (днище + обечайка) на роликоопоры роликового стенда. Произвести сборку кольцевого стыка аналогично сборке стыка обечайка + узел (обечайка + днище).

Прихватить остающуюся подкладку механизированной сваркой в среде С02. Произвести автоматическую сварку под слоем флюса с наружи в 2-3 прохода. После каждого прохода очищать шов от шлака и остатков флюса, зачищать шов до металлического блеска.

Установить по разметке опорные листы и прижать прижимными приспособлениями. Прихватить листы. Срезать прижимные приспособления.

Произвести приварку опорных листов к сосуду механизированной сваркой в среде углекислого газа. Зачистить сварные шва и места срезов до металлического блеска.

Установить последовательно трубопроводы и др. приварные элементы по разметке. Выставить в проектное положение установочными и прижимными приспособлениями.

Произвести прихватку. Срезать приспособления, места срезов зачистить. Выполнить последовательно сварку трубопроводов и др. приварных элементов с сосудом. Сварные швы зачистить до металлического блеска.

Рентгеноконтроль производить для продольных и кольцевых стыков, а также швов приварки трубопроводов непосредственно после их выполнения с подготовкой стыков по отдельному техпроцессу.

Ультразвуковой контроль производить для остальных сварных швов после их изготовления.

После окончательной операции ёмкость проходит окончательный контроль, принимается решение о пригодности изделия к работе по назначению и отправляется на предприятие-заказчик. [5]

1.7 Подготовка поверхностей свариваемых кромок

Перед сваркой поверхности изделий должны подвергаться обработке с целью удаления смазки, различных загрязнений, окислов и т.д. [1]

В зависимости от формы и размеров деталей подготовка поверхности может быть общей или местной. При местной обработке у деталей, подлежащих сварке плавлением, обрабатываются торцы и участки поверхности кромок, ширина которых должна быть не менее 20мм от торца или края разделки с лицевой и обратной стороны. Местное обезжиривание следует производить путём протирки обрабатываемого участка обтирочным материалом, смоченным растворителем, до полного удаления жировых загрязнений. В качестве обтирочных материалов следует применять вафельные ткани ГОСТ 11027- 80. [1]

Собранные детали под сварку подвергать дополнительной зачистки или обезжириванию не рекомендуется. [1]

Размеры деталей после подготовки поверхности под сварку не должны выходить за пределы отклонений от размеров, указанных в чертеже. Подготовленные под сварку кромки сварных соединений должны соответствовать: для сварки под слоем флюса ГОСТ 8713-79, для сварки в среде углекислого газа - ГОСТ 14771-79. [5]
Автоматическая сварка под слоем флюса:

Сварка продольных и кольцевых швов Приварка обечаек к днищам

ГОСТ 8713-79-С21-АФ ГОСТ 8713-79-С21-АФш


Сварка замыкающего шва

ГОСТ 8713-79-С19-АФо



Механизированная сварка в среде СО₂

ГОСТ 14771-76-Н1-УП-∆10 ГОСТ 14771-76-Т8-УП



ГОСТ 14771-76-Т7-УП


Контроль качества подготовки кромок и поверхностей под сварку на отсутствие загрязнений и окислений может осуществляется визуально. [12]

1.8. Выбор сварочных материалов

Выбор сварочных материалов для выбранного защитного газа и механизированной сварки в среде защитного газа и сварки под слоем флюса сводится выбору защитного газа и присадочного материала.

Выбор защитного газа

В качестве защитных газов при дуговой сварке плавлением применяют инертные газы, активные газы, а так же смеси различных газов в разных пропорциях. Эти газы оттесняют воздух от реакционного сварочного пространства и тем самым предохраняют металл шва от воздействия азота и кислорода воздуха. [13]

В данной работе в качестве защитного выбран активный газ. Эти газы защищают зону сварки от доступа кислорода и азота воздуха, но вместе с этим реагируют со свариваемым металлом или физически растворяются в нем. Из активных газов для сварки используют в основном углекислый газ. Другие активные газы, такие, как кислород, водород, азот используют, как правило, для составления защитных газовых смесей. [1]

Углекислый газ или двуокись углерода (СО₂) в нормальных условиях

представляет собой бесцветный газ, без запаха плотностью 1,839 кг/м. Он тяжелее воздуха, что обеспечивает хорошую газовую защиту сварочной ванны, но накапливание его у пола (выше 5% по объему) может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья. Поэтому рабочие места сварщиков должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. [9]

Выпускают углекислый газ по ГОСТ 8050-76 «Двуокись углерода газообразная жидкая. Технические условия».В зависимости от области применения, а также по физико-химическим показателям двуокись углерода выпускают трех марок: сварочная (не менее 99,5% С0₂), пищевая (не менее 98,8% С0₂) и техническая (не менее 98,5% С0₂) хранят и транспортируют двуокись углерода в виде жидкости в стальных баллонах под давлением (490-588 МПа) в стандартный баллон ёмкостью 40 литров заливают 25 литров жидкой двуокиси углерода, при испарении которой образуется 12600 литров углекислого газа. [1]