КР по ТОСП. Контрольная работа по ТОСП. Контрольная работа 1 По дисциплине тоспд вариант 12 Выполнил студент группы 18сп чаннов Н. К. Проверил Козлов И. К. 2021 г

Название	Контрольная работа 1 По дисциплине тоспд вариант 12 Выполнил студент группы 18сп чаннов Н. К. Проверил Козлов И. К. 2021 г
Анкор	КР по ТОСП
Дата	30.05.2022
Размер	1.13 Mb.
Формат файла
Имя файла	Контрольная работа по ТОСП.docx
Тип	Контрольная работа #558203

Нижегородский государственный технический университет

имени Р.Е. Алексеева

ИПТМ

Кафедра «Машиностроительные технологические комплексы»

Контрольная работа №1

По дисциплине ТОСПД

Вариант 12

Выполнил студент группы 18-СП

Чаннов Н.К.

Проверил

Козлов И.К.

2021 г.

Содержание

Описание изделия
Материал и его свариваемость
Выбор и обоснование вида сварки
Технологическая последовательность
Присадочные материалы
Источники питания
Средства механизации и автоматизации данного процесса
Список используемой источников.

Описание изделия.

По заданию дана сварная конструкция состоящая из основания, цилиндрической трубы и полусферы. Предоложительно цилиндрическая труба приварена к основанию при помощи таврового соединения, а полусфера к цилиндрической трубе приварена стыковым швом.

Материал и его свариваемость.

По заданию дан материал 04Х18Н9 ГОСТ 5632-72.

04Х18Н10 — металлический сплав, основу которого составляет железо (Fe), его содержание в 04Х18Н10 должно быть не менее 67.1%. Обязательно в сплаве 04Х18Н10 присутствуют хром, никель. Допустимое количество примесей определено в таблице химического состава. [1]

[5]

[2]

Так как сталь содержит в себе большое количество хрома и никеля то склонность к трещинам следует производить по диаграмме Шефлера и по параметру HCS.

По диаграмме Шеффлера[4].

Рис. 2 Диаграмма Шеффлера (красная точка на рисунке указывает на положение эквивалентных коэффициентов Ni и Cr)

Для оценки склонности к трещинам следует рассчитать эквивалент никеля и хрома.

Ni_экв = 12,2 Cr_экв = 19,2

По диаграмме получается преимущественно аустенитная структура с небольшой долей ферритной, что указывает на склонность к трещинам данной стали.

где H(T)CS (high temperature cracking sesitivity) – параметр, оценивающий склонность сварных швов к кристаллизационным горячим трещинам, %; C, S и др. – химические элементы, %. Если HCS> 4, то сварные швы потенциально склонны к горячим трещинам.

Это означает, что в условиях высокого темпа сварочной деформации в ТИХ1, который зависит от типа и жесткости сварного соединения, способа и режима сварки, возможно образование горячих трещин.

Расчёт по средним значениям процентных содержаний веществ показал, что сталь не склонна к горячим трещинам.

Выбор и обоснование сварки.

Основываясь на доступных источниках и так как сталь 04Х18Н9 является «нержавейкой» выберем наиболее оптимальный вид сварки, так как сталь сваривается без ограничений. Предположим, что у нас производственная конструкция без особой точности. Таким образом выбираем вид сварки MIG/MAG (механизированная сварка в среде защитного газа Ar и его смесях с небольшим количеством СО₂). Для такого способа понадобится сварочный полуавтомат с источником питания или инверторный полуавтомат. Обоснование данного выбор:

Довольно хороший контроль сварочного тока что в свою очередь даёт контроль над нагревом самой детали. Это важно так как нержавейка не терпит перегрев и поэтому для неё следует уменьшать силу тока в 15-20 %
Так как детали конструкции свариваются швами с криволинейной траекторией то сложность процесса сварки усложняется. Данный вид сварки упрощает этот процесс незначительно, но упрощает.
Шов получается более качественный и визуально приятным чем при ручной дуговой сварке.
Более высокая производительность чем у TIG сварки.
Защитный газ Ar, но при этом в ходе сварки меньший расход присадочного материала так как меньше брызг.
Данный вид сварки на данный момент является одним из самых распространённых и относительно бюджетных относительно других
Малое количество вредных выбросов.
Нет ограничений по толщине свариваемых деталей.

Технологическая последовательность.

Сварка цилиндрической трубы и полусферы (из-за соображения удобства наложения шва).
Сварка основания и цилиндрической трубы

Присадочный материал

К присадочным материалам относятся:

Газ
Присадочная проволока

Вместо защитного газа может использоваться порошковая проволока, но из-за своей дороговизны её используют только в особенных случаях.

В качестве защитного газа используем смесь Ar 98% и CO₂2% так как при сварке в углекислом газе и его смесях идёт большое окисление металла и значительное разбрызгивание металла.

Проволока должна выбираться из условий эксплуатации, химического состава и предела прочности. Из существующих типов проволоки наиболее подходят[8]:

Проволока	Краткое описание
Сварочная проволока ESAB OK Autrod 308LSi	Наиболее часто применяемая нержавеющая сварочная проволока с пониженным содержанием углерода, предназначенная для сварки изделий, эксплуатирующихся при температурах от -196 до 350°С из коррозионностойких хромоникелевых сталей марок 03Х18Н10, 08Х18Н10Т, AISI 304L, 321, 347 и им подобных, когда к металлу шва предъявляются жесткие требования по стойкости к межкристаллитной коррозии.
Сварочная проволока HYUNDAI WELDING SMT-308LSi	SMT-308LSi это проволока аустенитного класса, в структуре наплавленногометалла содержится небольшое колличество феррита, что придаёт металлу швавысокую сопротивляемость образованию трещин. Незначительное содержаниеуглерода снижает риск возникновения межкристаллитной коррозии, а наличие кремнияобеспечивает высокое качество шва. Наплавленный металл обладает высокойкоррозионной стойкостью и механическими свойствами. Проволока обеспечиваетстабильное горение дуги.
Сварочная проволока ESAB OK Autrod 309LSi	Нержавеющая сварочная проволока двойного назначения, второе назначение которой является сварка низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей перлитного класса с высоколегированными сталями аустенитного класса, а также для наплавки переходных слоев при сварке изделий из двухслойных сталей плакированных высоколегированным слоем типа 03Х18Н9, 12Х18Н10Т, AISI 304L, 321 и им аналогичных.
Сварочная проволока ESAB OK Autrod 316LSi	Нержавеющая сварочная проволока с пониженным содержанием углерода, предназначенная для сварки изделий, эксплуатирующихся при температурах от -196 до 350°С из кислотостойких коррозионностойких хромоникельмолибденовых сталей марок 02Х17Н11М2, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, AISI 316L, 318 и им аналогичных, а также хромоникелевых сталей марок 03Х18Н10, 08Х18Н10Т, AISI 304L, 321, 347 и им подобных, когда к металлу шва предъявляются жесткие требования по стойкости к межкристаллитной коррозии. жесткие требования по стойкости к межкристаллитной коррозии.

Источники питания

Для сварки МИГ/МАГ используются источники питания постоянного тока (выпрямители или генераторы) с жесткой (пологопадающей) ВВАХ. Диапазон токов сварки, которые обеспечивают источники питания аппаратов для механизированной сварки, составляет 50 - 500 А. Но, как правило, используются режимы в диапазоне 100 – 300 А.

Для сварки MIG/MAG используются источники питания постоянного тока (выпрямители или генераторы) с жёсткой (пологопадающей ВВАХ. Диапазон токов сварки, которые обеспечивают источники питания аппаратов для механизированной сварки, составляют 50 – 500 А. Но как правило, используются режимы в диапазоне 100 – 300 А. Источник питания обеспечивает систему постоянным током и необходимым уровнем напряжения. Из параметров сварки на источнике питания задается рабочее напряжение, и, если возможно, величина индуктивности. Напряжение на дуге напрямую связано с длиной дугового промежутка. Чтобы в процессе сварки не происходило колебаний длины сварочной дуги, источник питания должен иметь жесткую или полого падающую внешнюю вольтамперную характеристику. Из наиболее известных на данный момент в линейке фирмы ESAB используется источник питания AristoMig 500ix с подающим механизмом AristoFeed и панелью управления U8 (рис.4) [10]

Рис.4 Источник питания AristoMig 500ix с подающим механизмом AristoFeed и панелью управления U8

Технические характеристики AristoMig 500ix [11]

Напряжение сети	380 - 460 В ±10%, 3ф, 50/60 Гц
Род тока	Постоянный
Сварочный ток	MIG/MAG 500 A / 39.0 В при ПВ = 60% 400 A / 34.0 В при ПВ = 100%
Сварочный ток ММА	500 A / 40.0 В при ПВ = 60%
400 A / 36.0 В при ПВ = 100%
Сварочный ток TIG	500 A / 30.0 В при ПВ = 60% 400 A / 26.0 В при ПВ = 100%
Диапазон установок MIG/MAG	16 A / 14.8 В - 500 A / 39 В
Диапазон установок MMA	16 A / 20.6 В - 500 A / 40 В
Диапазон установок TIG	5 A / 10.2 В - 500 A / 30 В
Напряжение холостого хода	58 В
КПД при максимальном токе	88%
Коэффициент мощности при максимальном токе	0.91
Габариты Д x Ш x В	712 x 325 x 470 мм
Вес	58.5 кг
Диапазон рабочих температур	от -20 до +40°C
Класс защиты	IP23
Класс применения	S
Класс изоляции	H
Сертификаты (Стандарты)	CE, ЕАС
Диаметр проволоки	До 2,4 мм

Режим сварки[12]

Род тока	Постоянный
Полярность	Обратная
Сила тока	130-300 А
Толщина проволоки	1,2 - 1,6 мм
Защитный газ (смесь)	Ar 98% + CO₂ 2%
Пространственное положение	Так как сначала мы свариваем цилиндрическую трубу с полусферой мы можем выбрать любое удобное для нас пространственное положение Для сварки основания с цилиндрической трубой мы выбираем нижнее пространственное положение

Список используемых источников

1. http://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov

2. http://enginiger.ru/materials/zharoprochnye/nerzhaveyushhaya-stal-

3. https://ipmet.ru/nerzhaveyushhaya-stal

4. https://studfile.net/preview

5. https://metal.place/ru/wiki/

6. https://svarkatop.com/svarka-nerzhavejushhej-stali/

7. https://www.svarcka.ru/poleznye-materialy/svarka-nerzhavejki-poluavtomatom.html

8. https://site-metall.com/bit/323-marki-nerzhaveyuschey-svarochnoy-provoloki.html

9. http://wester-shop.ru/svarochnoe-oborudovanie/svarochnyj-poluavtomat-invertornyj-wester-mig-140i.html

10.http://weldzone.info/technology/control/

11.https://www.ventsvar.ru/reviews/

12.https://www.uniprofit.ru/spravka/catalogi/mig_mag.pdf