ВКР (Технология сборки – сварки камеры верхней подогревательной. Доклад Пояснительная записка содержит страниц 81 таблиц 15 рисунков 9 чертежей и плакатов 6 ф. А1

• Название: Доклад Пояснительная записка содержит страниц 81 таблиц 15 рисунков 9 чертежей и плакатов 6 ф. А1
• Дата: 16.03.2023
• Размер: 1.06 Mb.
• Имя файла: ВКР (Технология сборки – сварки камеры верхней подогревательной .docx
• Тип: Доклад; #995174
• страница: 4 из 10

1.4 Расчет расхода сварочных материалов и электроэнергии для процесса сварки

Для того чтобы определить расход материалов в целях расчета себестоимости изготовляемого изделия, необходимо выделить две группы материалов используемых при изготовлении заданного изделия:

1. Основные материалы это материалы из которых изготавливается изделие (сталь различного сортамента, из которой изготавливается сварное изделие; узлы и детали изготовляемые по межцеховой кооперации; полуфабрикаты и крепежные детали, которые поставляются в готовом виде.

2. Вспомогательные материалы это материалы, которые не входят в состав изделия, однако затрачиваются при его изготовлении (газы горючие, газы защитные, смеси газов) для проведения сварочных работ. Годовая потребность в прокате каждой марки металла определяется по каждой группе его сортимента в отдельности (лист, тавр, швеллер, уголок и т.д.):

требуемое количество (G_пр) проката каждой группы проката определяется

, (1.16)

где g_пр- сумма (на заданную годовую продукцию) чистой массы (веса) деталей (g_пр), предусмотренных к изготовлению из металла данного сортамента. Устанавливается путем выборки из спецификации деталей, прилагаемых к чертежам;

Р_от - количество отходов проката в (%). Определяется по картам раскроя металла.

= =3937 кг.

= =3750 кг.

Масса наплавленного металла при автоматической сварке определяется по формуле:

, г (1.17)

где F_н – площадь поперечного сечения наплавленного металла, см²;

I – длина шва, см;

 - удельный вес, кг/см³ (обычно =7,8 г/см³)

=5,0∙6000∙ 7,8=150000 г.

Расход сварочной проволоки может быть определен по формуле:

-для сварки под флюсом

, кг (1.18)

где G_нм – масса наплавленного металла, кг;

0,9 – коэффициент перехода металла из сварочной проволоки в

наплавленный металл с учетом потерь на угар и разбрызгивание.

= =135 кг.

Расчет расхода электроэнергии на процесс сварки

При дуговой сварке:

, кВт·ч (1.19)

где Q_эл - расход электроэнергии, кВт·ч,

Q_э.р. – расход электроэнергии за время рабочего хода источника

питания дуги, кВт·ч,

Q_э.х. - расход электроэнергии за время холостого хода источника

питания дуги, кВт·ч,

U_д - напряжение дуги, В,

J_св - величина сварочного тока, А,

t_o - основное время горения дуги, час,

0,001- перевод Вт в кВт,

η - КПД источника питания,

W _Х.Х.- мощность холостого хода источника питания, кВт,

Т - полное время работы источника питания.

Основное время (to) для наплавления 1 кг металла может быть определено

, ч (1.20)

где I_СВ - сварочный ток, А;

α_н - коэффициент наплавки, г/ А∙ч;

1000 – граммы.

=0,13 ч

За 0,13 ч основного времени наплавляется 1 кг присадочного металла. А за 0,15 ч основного времени наплавится 1,25 кг присадочного металла.

=2,63 кВт/ч

1.5 Контроль качества сварных соединений

Система формирования качества промышленной продукции сварного производства включает пять стадий жизненного цикла продукции.

1) Стадия проектирования описывает научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИР и ОКР) по проектированию сварных изделий и разработке директивных (руководящих) технологических материалов (ДТМ, РТМ). На данной стадии производится прогноз технического уровня выпускаемой продукции и контроль разрабатываемой технической документации.

2) На стадии внедрения производится технологическая подготовка осуществляется, и ведётся работа по отладке технологии при выпуске опытных образцов. Главной целью подготовки производства является разработка рабочей документации и проектирование технологической оснастки.

3) Стадия серийного производства включает организацию определенной системы производственного контроля, которая включает контроль поставляемых материалов и полуфабрикатов, уровень подготовки производственного и руководящего персонала, техническое состояние оборудования, контроль технологического процесса изготовления и испытания сварных изделий. Данной стадии описывает мероприятия по управлению технологическим процессом с задачей устранить возникающие отклонения. Контроль серийного производства осуществляет нормированный уровень качества готовой продукции.

4) На стадии обращения обращают внимание на условия хранения продукции и её транспортировки с целью сохранения их качества, находящихся в продукции в предыдущих стадиях.

5) Стадия эксплуатации предполагает организацию определённой системы технического обслуживания и ремонта сварных изделий с целью поддержания высокого уровня их качества. Для него необходим эксплуатационный контроль.

Анализ данной системы указывает, что качество продукции формируется и складывается из суммы качеств продукции на каждой стадии её жизненного цикла. Такая система формирования качества является частью общей системы качества, которая предусматривает контроль всех элементов, обеспечивающих её функционирование и соответствующих требованиям международных стандартов серии ISO -9000.

Главной функцией системы компании производства продукции предприятием-изготовителем является ее технический контроль.

Система технического контроля предусматривает организацию на предприятии службы технического контроля, которая наряду с технологическими службами должна производить продукцию на высоком уровне.

В систему технического контроля входят следующие основные элементы:

• 
  объект контроля;
  

• 
  метод и средства контроля;
  

• 
  исполнители;
  
• 
  техническая документация.
  

В зависимости от требований к сварным соединениям и категории их ответственности выявляется определенная система контроля выпускаемой продукции. В основе данной системе лежит классификация видов технического контроля подразделяющая.

1. 
   По стадиям технологического процесса контроль подразделяют на:
   

А) входной (предварительный);

Б) операционный (текущий);

В) окончательный (готовой продукции).

Операционную контроль подвергается отдельным технологическим процессам.

2. 
   По объему контролируемой продукции:
   

А) сплошной;

Б) выборочный.

Сплошной контроль выполняется для ответственных сварных конструкций. Выборочный – при контроле крупносерийного и массового производства.

3. 
   По месту проведения контроля:
   

А) стационарный;

Б) подвижный .

Стационарный контроль производится на специальном оборудованном контрольном пункте или в специальном помещении (например, рентген контроль выполняют в изолированных боксах).

Подвижный контроль производится на самом рабочем месте (например, ультразвуковой контроль)

4) По характеру контроля:

А) инспекционный;

Б) летучий.

Инспекционный контроль это - выборочный контроль продукции специалистами для более точной проверки качества проконтролированной продукции..

5. 
   По цели контроля:
   

А) приемочный;

Б) статистический.

Приемочный контроль имеет отбракованный характер и проводится с задачей разделения годной продукции от брака. Статистический контроль используется в крупносерийном и массовом производстве в системе управления качеством продукции. Статистическим контролем являются средства профилактики, воздействующие на ход технологического процесса с задачей его изменения появления брака.

5. 
   По возможности использования проконтролированной продукции:
   

А) разрушающий;

Б) неразрушающий.

Разрушающий контроль применяют для получения контролируемых количественных показателей продукции. В некоторых случаях контроль проводят с частичным нарушением целостности материала изделия, т.е. путем испытаний без разрушения изделия.

Неразрушающий контроль не влияния на целостность продукции и косвенно характеризует ее качество.

5. 
   По средствам контроля и получения информации:
   

А) визуальный;

Б) инструментальный.

Визуальному контролю подвергают 100% изделий.

Инструментальный контроль является более совершенным, т.к. осуществляется с помощью разнообразных технических средств контроля.

Технические средства контроля можно разделить на следующие группы.

1. 
   По характеру измерения контролируемого параметра:
   

А) контрольно-измерительные инструменты и приборы;

Б) контрольно-сортирующие устройства.

Контрольно-измерительные средства являются основными средствами контроля. Контрольно-сортирующие средства предназначены для сортировки объектов контроля по двум группам: годен, негоден; либо по нескольким группам, исходя, например, из геометрических размеров.

2) По степени воздействия на ход технологического процесса:

А) средства пассивного контроля;

Б) средства активного контроля.

Средства пассивного контроля относятся к обычным контрольно-измерительным средствам, фиксирующим полученный результат или контрольно-сортирующим устройствам. Средства активного контроля встраиваются в технологическое оборудование и используются для непосредственного управления технологическими процессами. При достижении предельных значений контролируемых параметров эти устройства автоматически управляют режимом работы оборудования, обеспечивают заданную точность, и обладают значительно большей эффективностью предупреждения брака.

3) По степени автоматизации:

А) ручные;

Б) механизированные;

В) автоматические.

Основным вопросом при контроле сварных швов является определение качества подготовки к сварке и сварки выполненной на реальном изделии методами неразрушающего контроля, а так же сварки образцов свидетелей. Для этого необходимо проведения ряда мероприятий направленных на выяснение соответствия требованиям Правил, стандартов, нормативно-технической документации на изготовление и приемку сварных изделий. Технические и эксплуатационные свойства различных видов несущих конструкции, трубопроводов, сосудов и других ответственных конструкций определяются расчетными методами. Однако, реальные показатели качества (прочность, плотность, стойкость против хрупкого разрушения, геометрические размеры и т.п.), которые обеспечивают надежность и долговечность конструкции, всегда отличаются от расчетных, особенно в сварных соединениях, где появление дефектов носит до определенной степени случайный характер. 100%-ного качества сварных соединений практически не бывает, можно говорить об уровне качества, который устанавливается в зависимости от назначения и условий эксплуатации конструкции. 

Дефект сварного соединения - это каждое отдельное несоответствие установленным требованиям. По происхождению дефекты сварных соединений могут быть разделены на дефекты, которые возникли в результате:

- использования некачественных основных и сварочных материалов;

- несоответствия друг другу и сварных изделий;

- некачественная подготовка и сборки под сварку; 

- нарушения технологии сварки;

- недостаточной квалификации сварщика. 

Контроль качества - это проверка соответствия продукции установленным требованиям. Для получения качественных сварных швов необходимо контролировать технологические процессы до начала сварки (предварительный контроль), в процессе сварки (операционный контроль), а также качество сварного шва и сварного соединения при изготовлении (монтаже, ремонте), (приемочный контроль). Состояния сварного соединения проверяется также в процессе эксплуатации (при техническом диагностировании) сварной конструкции. 

1.5.1 Предварительный контроль

Предварительный контроль включает в себя:

- проверку квалификации (аттестации) персонала ( сертификат сварщика, область его санкционирования, карты сварщика и удостоверение) ; 
- проверку сборочно-сварочного, термического и контрольного оборудования, приборов и инструментов (акты на аттестацию оборудования и рабочих мест) - контроль качества основных материалов (сертификаты качества основных материалов); 
- контроль качества сварочных материалов и материалов для дефектоскопии(сертификаты качества сварочных материалов );

- контроль качества подготовки деталей и сборки под сварку (визуальный и измерительный контроль, технологическая карта сварки); 
- аттестацию технологии сварки или проверку технологии на образцах свидетелях (процедура аттестации технологии сварки, протокол аттестации технологии, сведения о испытаниях образцов).

Задача предварительного контроля - подтвердить соответствие подготовки к сварочным работам требованиям Правил, стандартов, нормативно-технической документации и прочих документов.

Цель контроля на этом этапе - исключить причины, которые могут привести к возникновению дефектов в сварном соединении. 

1.5.2 Операционный контроль

Выполняется в процессе производства сварочных (наплавочных) работ. Он включает в себя проверку:

- соответствия квалификации (аттестации) сварщика выполняемым работам; 
- соответствия основных и сварочных материалов проектным;

- качества подготовки и сборки под сварку (чистота кромок, количество, расположение и качество прихваток, отсутствие смещения и перелома, и т.д.);

- соответствие технологии сварки проектной (аттестованной) (предварительный подогрев, сварочные режимы, порядок наложения швов и т.д.). Контроль на этом этапе направлен на предупреждение дефектов в сварных швах. 

1.5.3 Приёмочный контроль

Проводится с целью предупреждения несоответствия качества сварного шва (наплавки) и сварного соединения, выполненных при изготовлении (монтаже, ремонте) сварных конструкций и при исправлении дефектов требованиям Правил, стандартов, техусловий, нормативнотехнической документации, рабочих чертежей и др. 
Контроль на этом этапе включает в себя: 
- неразрушающий контроль (физические методы); 
- контроль с разрушением (лабораторные методы). 
Техническое диагностирование

это определение состояния находящегося в эксплуатации металла и сварных соединений. 
Задача техдиагностирования - выявление изменений формы и размеров изделия, поверхностных дефектов металле и сварных соединений, образовавшихся в процессе эксплуатации (трещин, коррозионного и эрозионного износа), а также изменения свойств металла. 
Цель техдиагностирования - с определенной точностью установить возможность дальнейшей эксплуатации конструкции. 

1.5.4 Неразрушающий контроль

ГОСТ 18353-79 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов» в зависимости от физических явлений, положенных в основу неразрушающего контроля подразделяет его на виды: 
- оптический; 
- радиационный; 
- акустический; 
- магнитный; 
- вихретоковый; 
- электрический; 
- радиоволновой; 
- тепловой; 
- проникающими веществами. 

Вид контроля - это условная группировка методов неразрушающего контроля, объединенная общностью физических принципов, на которых они основаны. 
Методы каждого вида неразрушающего контроля классифицируются по определенным признакам:

- характеру взаимодействия физических полей с объектом; 
- первичным информативным параметрам;

 - способам получения первичной информации.

Методы контроля качества сварных соединений устанавливает ГОСТ 3242-79. 

Применение метода или комплекса методов контроля для обнаружения дефектов сварных соединений при контроле конструкций при ее изготовлении, ремонте и реконструкции зависит от требований, предъявляемых к сварным соединениям в технической документации на конструкцию. 
Технология и критерии контроля сварных швов любым методом должна быть установлена в нормативно-технической документации на изготовление оборудования или конструкций.

В Европейских стандартах на изготовление , критерии приемки сварных швов определяет норматив ISO 5817:2003 «Сварка — сварные соединения плавлением стали, никеля, титана и их сплавов (исключая газовую сварку) — Уровни качества в зависимости от дефектов»

1.5.5 Визуальный контроль и измерения

Визуально-оптический контроль - это один из методов нёразрушающего контроля оптического вида. Он основан на получении первичной информации об объекте при визуальном наблюдении или с помощью оптических приборов. Это органолептический контроль, т.е. воспринимаемый органами чувств (органами зрения) ГОСТ 23479-79 «Контроль неразрушающий. Методы оптического вида» устанавливает требования к методам контроля оптического вида. Визуальный метод контроля позволяет обнаруживать несплошности, отклонения размера и формы от заданных более 0,1 мм при использовании приборов с увеличением до 10х.

Визуальный контроль, как правило, производится невооруженным глазом или с использованием увеличительных луп 2х до 7х. В сомнительных случаях и при техдиагностировании допускается увеличение до 20х. 
Перед проведением визуального контроля поверхность в зоне контроля должны быть очищена от ржавчины, окалины, грязи, краски, масла, брызг металла, и др. загрязнений, препятствующих осмотру. Зона зачистки - сварной шов и прилегающие к нему участки основного металла на ширине не менее 20 мм в каждую сторону от шва с двух сторон, если обе стороны доступны для осмотра. Визуальный контроль выполняется до проведения других методов контроля.

Дефекты, обнаруженные при визуальном контроле, корректируются до начала работы. При необходимости механической обработки визуальный контроль выполняют после мех обработки. Измерения производятся с использованием приборов и инструментов: 
- лупы измерительные;

- линейки измерительные металлические с делением 1 мм и менее;

- угольники;

- штангенциркули;

- щупы;

- шаблоны и др.

Приборы и инструменты для измерений, в том числе собственного изготовления должны быть поверены.


Визуальный контроль и измерения производятся:

- на стадии входного контроля материала для выявления поверхностных дефектов (трещин, расслоений, забоин, закатов, раковин, шлаковых включений и др.), а также отклонений геометрических форм и размеров от проектных; 
- на стадии подготовки деталей и сборки под сварку для подтверждения соответствия установленным требованиям конструктивных элементов разделки и чистоты кромок, и прилегающих поверхностей, отсутствия углового и поверхностного смещения, величины зазоров, количества, расположения и качества прихваток;

- в сварном соединении - для выявления поверхностных несплошностей (трещин, раковин, подрезов, наплывов, свищей, грубой чешуйчатости и западаний между валиками, непроваров, прожогов и др.); а также отклонений геометрических размеров шва от установленных стандартов; - на стадии технического диагностирования - для выявления отклонений размеров и формы конструкции от проектных, эксплуатационных дефектов основного металла и сварного шва (усталостных трещин, коррозионных пятен, язв-каверн, питтингов и др.).

1.5.6 Радиографический метод контроля

Проверка результатов рентген контроля, снимков сварных швов, а так же аттестацию персонала проводимого испытания, является основным критерием при приемке сварных швов. Зачастую именно рентгенпросвечиванием определяются дефекты скрытые в сварном шве. Проводится на стадии выполнения сварного соединения (после вальцовки и после термообработки сварных швов). Требования к радиографическому контролю регламентированы ГОСТ 7512-82 «Контроль неразрушающий. Сварные соединения. Радиографический метод».  Радиографический метод контроля сварных соединений включает использование рентгеновского гамма-излучения и радиографической пленки для выявления различных дефектов (ГОСТ 3242-79).

При просвечивании рядом со швом (параллельно ему), со стороны источника излучения, устанавливают дефектометр, который служит для определения глубины залегания и величины обнаруженного дефекта. Дефектометр - это пластинка, изготовленная из того же материала, что и просвечиваемый металл. Толщина пластинки должна быть равна усилению шва.
1.5.7 Испытания плотности сварных швов.

Испытаниям на плотность подвергают емкости для горючего, масла, воды, трубопроводы, газгольдеры, паровые котлы и др. оборудование находящиеся под давлением. Существуют несколько методов контроля плотности сварных швов.

Гидравлическое испытание. При этом методе испытания в сосуде после наполнения его водой с помощью насоса или гидравлического пресса создают избыточное давление. Давление при испытании обычно берут в 1,5-2 раза больше рабочего. Величину давления определяют по проверенному и опломбированному манометру. Испытываемый сосуд под давлением выдерживают в течение 5-10 мин. За это время швы осматривают на отсутствие течи, капель и запотеваний. Для гидравлического испытания применяют не только воду, но и авиационное масло или дизельное топливо (при контроле плотности швов в масляных и топливных баках, трубопроводах).