Багдалов курсовая. Курсовой проект по мдк 02. 02 Основы проектирования технологических процессов
 Скачать 0.53 Mb.
|
ОглавлениеВведение 6 Раздел 1 Характеристика конструкции, ее назначение 6 1.1 Описание изделия 6 1.2 Условия работы расширителя 7 Раздел 2 Выбор сварочных материалов и сварочного оборудования 10 2.6 Выбор сварочного оборудования 13 Раздел 3 Расчет сварных соединений, прижимного устройства и роликого стенда 20 3.1 Описание работы установки для продольного шва обечайки 21 3.2 Расчет пневмоприжимов 22 3.5 Расчет параметров режима сварки по размерам шва 25 Раздел 4 Технологический процесс сборки и сварки 31 Заключение 32 Список используемой литературы 32 ВведениеСварка - технологический процесс получения неразъемных соединений материалов за счет установления межатомных связей между частями, которые свариваются, при их местной или пластичной деформации, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и т.д.), а также пластмассы. Сварка – экономически выгодный, высокопродуктивний и в значительной мере механизированый технологический процесс, широко применяемый практически во всех отрослях промышленности. Физическая суть процесса сварки заключается в установлении прочных связей между атомами и молекулами на поверхностях соединяемых заготовок. Для возникновения связей необходимо выполнение таких условий: освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них посторонних атомов; энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие один с одним; сближение свариваемых поверхностей, на расстояние, сопоставимое с межатомным расстоянием в свариваемом материале. Раздел 1 Характеристика конструкции, ее назначение1.1 Описание изделияИзделие – расширитель, предназначенный для преобразования парогазовой смеси (рис.1.1) Расширитель представляет собою баллон, который состоит из обечайки, двух днищ и патрубков. Через патрубки подается парогазовая смесь, отводиться вода, и газ. Материал, из которого состоит расширитель сталь 08Х18Н9Т – коррозионностойкая аустенитная сталь.  Рис. 1.1 Расширитель. 1.2 Условия работы расширителяРасширитель работает при нормальном давлении. Статические и динамические нагрузки практически отсутствуют. [1],[2] Химическая среда – активная, скорость движения парогазовой смеси относительно внутренней поверхности достаточно высокая. Поэтому возникает трение между частицами смеси и стенками расширитель. Исходя из этого, можно сделать вывод, что наибольшее разрушающий фактор на расширитель оказывает агрессивная химически-активная среда. Конструкцию можно отнести к ответственным. Характеристика основного металла Со справочника [1] выясняем химический состав основного металла - стали 08Х18Н9Т Таблица 1.- Содержание химических элементов, %
Химические свойства Исходя из химического состава, Сталь 08Х18Н9Т относится к высоколегированным, хромоникелевым сталей, аустенитного класса. Сталь имеет в составе химически активные элементы. Свариваемость Физические свойства В справочнике [3] находим механические свойства данной стали. Таблица 1.- Механические свойства стали
Свариваемость аустенитных сталей 1. Поры. При сваривании данных сталей поры может образовать водород. 2. Горячие трещины. Горячие трещины – основная проблема при сварке аустенитных сталей. Они имеют межкристаллический характер и наблюдаются в виде микронадрывов и трещин. Горячие трещины могут возникнуть и при термообработке (например при работе конструкции при повышенных температурах. Их образование наиболее характерные для крупнозернистой структуры металла шва. Аустенитные стали более чувствительные к вредным примесям S и Р, которые образуют легкоплавкие эвтектики (Ni3S2  ; и др.), что и является причиной образования горячих трещин.Способы борьбы с горячими трещинами: Образование двухфазной структуры в момент кристаллизации: А + 2...5% Ф А + карбиды, нитриды, бориды Легирование шва Мо и W. Ограничение в основном и наплавленном металле содержания вредных примесей S и Р. 3. Холодные трещины. При сварке высокопрочных сталей в околошовной зоне возможно образование холодных трещин. Поэтому к сварки рекомендуется аустенизация для получения высоких пластических свойств металла, а после сварки – упрочняющая термообработка. Также для предупреждения появления холодных трещин применяют предварительный подогрев к температуры  .4. Охрупчивание сварочных соединений. При эксплуатации аустенитных сталей в околошовной зоне могут выделятся карбиды и интерметаллиды, коагуляция которых приводит к охрупчиванию металла. Один из эффективных способов уменьшения склонности сварочных соединений к охрупчиванию в результате образования карбидов – снижение в основном металле и металле шва содержания углерода. Выдержка аустенитно – ферритных швов при температуре  приводит к старению в основном за счет выпадения карбидов. Одновременно идет процесс образованию  . Выдержка при температуре  значительно интенсифицирует образование с соответствующим охрупчиванием металла при более низких температурах и снижении границы ползучести при высоких температурах. Предупредить выпадение можно нагревом выше температуры ее образования (приблизительно выше  ) с последующим быстрым охлаждением к  или более низкой температуры.5. Межкристаллитная коррозия. Межкристаллитная коррозия в металле шва возникает в результате выделения под действием термического цикла сварки из аустенита карбидов хрома, что приводит к обеднению границ зерен хромом. Основная причина этого – повышенное содержание в металле шва углерода и отсутствие или недостаточное количество Ті или Nb. Способы предотвращения образования межкристаллитной коррозии: Снижение содержания углерода к границ его растворимости в аустените (до (0.02...0.03)%). Легирование более энергетическими, чем хром, карбидообразующими элементами Ті, Nb, V и т. д. (тогда карбиды хрома не образуются). Применение термической обработки после сварки (аустенизация от температур  при каких карбиды хрома растворяются).1.3 Расчет режима сварки Для выбора способа сварки надо: во-первых выяснить из каких способов выбирать. Целесообразно выбирать из типовых способов. К основным способам, широко применяемым в производстве сварных конструкций относят: ручную дуговую сварку (Е), механизированную сварку плавящимся электродом в инертных газах (ИП), автоматическая сварка под флюсом (Ф), электрошлаковая сварка (Ш), газовая сварка (Г), аргонодуговая сварка(ИН), сварка плазменной дугой (П), электроннолучевая (ЭЛ), и лазерная сварка(Л). Во-вторых надо учесть факторы, которые определяют способ сварки: химический состав материала, толщина свариваемых деталей, транспортабельность сварного изделия, положение при сварке, доступность швов, конфигурация соединений и длинна швов, точность конструкции, программа выпуска изделия, тип производства, стоимость и т. д. Также необходимо правильно выяснить приоритетность учета факторов. Первый и один из самых важных факторов - сварочный материал Сталь 08Х18Н9Т Выбор способа сварки по материалу Для данного материала из перечисленных способов подходят все кроме электроннолучевого (ЭЛ), и лазерного (Л), потому что они нецелесообразны для данного материала. А наибольшее предпочтение отдается таким способам как: ручная дуговая сварка (Е), механизированная и автоматизированная сварка в среде инертных газах (ИП), автоматическая сварка под флюсом (Ф), электрошлаковая (Ш), газовая (Г). Они и остаются для дальнейшего анализа (см. табл.1.3). Таблица 1.3.- Выбор способа сварки
Второй фактор – толщина материала =6мм ВыбОр способа сварки по толщине металла Для данных толщин целесообразно применять такие способы сварки: механизированная сварка в среде аргона (ИП), автоматическая под флюсом (Ф), эти способы обеспечат хорошее качество шва, и более продуктивные по отношению с ручной сваркой покрытым электродом (Е). Все остальные способы на таких толщинах не применяются (см. табл. 1.4). Таблица 1.4 - Выбор способа сварки по толщине метала
Третий фактор – положение сварки. Конструкция сваривается в заводских условиях, в удобном нижнем положении. Следующие факторы – доступность сварочных швов, их длинна, доступность и конфигурация. А также программа выпуска. Поскольку шов доступный, по классификации длин (длинный), а программа выпуска сравнительно большая, то из способов, которые остаются можно исключить ручную дуговую сварку покрытым электродом (Е), как наиболее непродуктивный и дорогой способ. Из этого можно сделать вывод, что в данном случае целесообразно сваривать механизированной сваркой в среде инертных газах, и автоматизированной сваркой под слоем флюса по поскольку это единственный способ, удовлетворяющий всем требованиям (высокая продуктивность; обеспечение качества шва, для данной стали). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||