Опора. Опора(пояснительныая записка). Повысит ударную вязкость сварных швов и соответственно срок эксплуатации сварной конструкции
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
1.7 Выбор сварочных материалов По виду поверхности проволоки подразделяются на омедненные и неомедненные. Омедненная поверхность проволоки улучшает электрический контакт между проволокой и токопроводящим устройством, а также снижает ее коррозию. Сварочная проволока является основным элементом, обеспечивающим качество сварного соединения в целом. Ее выбирают в соответствии с химическим составом свариваемого металла. Поверхность сварочной проволоки для механизированных способов сварки должна быть чистой, гладкой, без окалины, ржавчины, масла и других загрязнений. Химический состав и свойства металла шва при сварке в защитных газах определяется в первую очередь составом электродной проволоки. Для сварки в смеси углекислого газа и аргона используют проволоки из легированной стали, которая в своем составе содержит повышенное количество раскислителей и минимальное количество серы и фосфора. Исходя из вышесказанного, для сварки опоры применяется сварочная проволока Св08Г2С , поставляемая по ГОСТ 2246-70, которая отвечает всем требованиям. Марганец и кремний, входящие в проволоку, компенсируют выгорания легирующих элементов при сварке и обеспечивают раскисление металла шва. Кроме того, марганец связывает серу и выводит ее из сварочной ванны, чем повышает стойкость металла шва против образования трещин. Химический состав сварочной проволоки приводится в таблице 4. Таблица 4 – Химический состав сварочной проволоки
В качестве защитной среды используют смесь углекислого газа (20%) с аргоном (80%). При сварке в углекислом газе проволоками любого диаметра выявляется два вида переноса расплавленного металла, характерные для оптимальных режимов: с периодическими замыканиями дугового промежутка и капельный перенос без коротких замыканий. При сварке в смеси CO2 область режимов сварки с короткими замыканиями дугового промежутка отсутствует. Изменение характера переноса при замене защитной среды можно рассматривать, как улучшение технологического процесса, тем более что оно сопровождается улучшением качественных и количественных характеристик процесса сварки: разбрызгивания и набрызгивания металла на сваривание детали и сопло. При сварке в углекислом газе на оптимальных режимах на детали набрызгивается примерно 1 г/Ач брызг. Брызги прихватываются к поверхности свариваемого металла и с трудом удаляются металлической щёткой. 25-30% крупных капель привариваются к металлу, и для их удаления необходима работа с зубилом или другими средствами зачистки шва. Существенное уменьшение набрызгивания на деталь наблюдается при сварке в смеси CO2 как минимум в 3 раза. При сварке в углекислом газе существует область режимов, при которых наблюдается повышение забрызгивания сопла. При сварке всмеси аргона и углекислого газа область режимов большого разбрызгивания практически отсутствует. При забрызгивании сопла ухудшается состояние газовой защиты, а периодическая очистка снижает производительность. Форма провара при сварке в углекислом газе округлая и сохраняется в смеси CO2 при малых токах. При больших токах в нижней части провара появляется выступ, увеличивающий глубину проплавления, что увеличивает площадь разрушения по зоне сплавления и уменьшает деформации в шве. Углекислый газ поставляется по ГОСТ 8050-85.Этот газ без цвета с едва ощутимым запахом, в нормальных условиях хорошо растворяется в воде и придает ей кисловатый вкус. При повышенном давлении и низкой температуре углекислый газ переходит в жидкое или твердое состояние. Под давлением 528 кПа и при температуре минус 56°С углекислота может находиться во всех трех состояниях (тройная точка). Плотность жидкой углекислоты сильно изменяется с температурой. Так, масса одного литра углекислоты при температуре +20°С равна 0,77 кг, а при температуре ниже 11°С жидкая углекислота становится тяжелее воды. Поэтому она поставляется не по объему, а по массе. При испарении одного килограмма жидкой углекислоты образуется 509 литров углекислого газа. Углекислый газ, предназначенный для сварки, должен соответствовать ГОСТ 8050-85, который в зависимости от содержания СО2 предусматривает два сорта сварочной углекислоты: первый сорт с содержанием СО2 не менее 99,50%, второй сорт с содержанием СО2 не менее 98,80%. Хранить и транспортировать двуокись углерода целесообразно в изотермических емкостях. Хранится жидкая углекислота в баллонах емкостью 40 литров под давлением 6-7 МПа. 1.8 Выбор сварочного оборудования, технологической оснастки, инструмента На основании рассчитанных режимов для сварки кронштейна выбираем сварочный аппарат Kemppi FastMig KM 300. Преимущества выбранного оборудования: -позволяет обеспечить дистанционное регулирование параметров оборудования без прекращения сварки; -позволяет иметь в своем составе сравнительно легкие проволокоподающие устройства серии FU для сварки методом МИГ и осцилляторы серии TU для сварки методом ТИГ, которые могут быть расположены на довольно большом расстоянии от источника питания. При полуавтоматической сварке промежуточный проволокоподающий механизм может быть подключен к основному подающему устройству серии FU, что позволяет достигнуть вылета сварочной горелки до 20 м; -дистанционные регуляторы позволяют ручную регулировку сварочных параметров источника питания прямо на месте сварки, не прекращая работы; -по сравнению с конвенциональными источниками тока, скорость регулирования источников PS примерно в 100 раз выше. Высокая скорость регулирования позволяет сварщику лучше управлять процессом сварки, что в конечном итоге означает получение отличного результата работы. Источники питания типа РS приспосабливаются к колебаниям электросети лучше, чем традиционные источники. Низкая потребляемая мощность позволяет подключение источника РS практически к любой сети. -источники РS быстро реагируют на изменения в электродной дуге благодаря быстродействию системы автоматического системы автоматического внутреннего регулирования, гарантирующей отличные характеристики дуги. Сварка осуществляется проволокой марки СВ08Г2С с углекислым газом и аргоном. Технические характеристики Kemppi FastMig KM 300: -сетевое напряжение 300В-15%...+20% -мощность подключения 80%, кВА 25,9 -мощность подключения 100%, кВА 12,9 -максимальная нагрузка ПВ 60%, А 360 -максимальная нагрузка ПВ 100%, А 300 -максимальное сварочное напряжение, В 46 -напряжение холостого хода, Вт 65 В/25 -К.П.Д.,% 87 -габариты Д х Ш х В, мм 590 х 230 х 430 -масса, кг 34. 1.9 Определение технических норм времени на сборку и сварку Сборка-сварка балки осуществляется по отдельным сборочным единицам. Норма штучного времени на сборку-сварку деталей производится по формуле  , (6) где То - основное время сварки на 1м шва, мин; Тв.ш - вспомогательное время, связанное со сварным швом, мин; lш - длина сварного шва, м; Тв.и - вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием, мин; k2 - коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время, а также время на отдых и естественные надобности, k2=1,15. Основное время сварки определяем по формуле  , (7)где αн – коэффициент наплавки, г/А  ч; Iа – сварочный ток, А; γ – плотность металла, г/см3 Основное время сварки на 1 метр шва  Определяем вспомогательное время, связанное со свариваемым швом  (8)Определяем длину сварочного шва  Определяем вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием и работой оборудования сборочной единицы  где Ту – время на установку деталей, сборочной единицы на стол сварщика, стенд, кантователь, мин; Ткр – время на крепление деталей на стенде, кантователе, мин; Тп.св – время на перемещение сварщика, мин; Ткл – время на постановку клейма, мин, Ткл = 0,1мин; Тсн – время на съем сборочной единицы со стола, стенда, кантовате- ля и укладка ее на место складирования, мин; К2 – коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время, а также норму времени на отдых и личные надобности, К2=1,15        1.10 Расчет количества наплавленного металла, расхода сварочных материалов, электроэнергии Определяем массу наплавленного металла  , г , по формуле (10) где Fш – площадь поперечного сечения,  ; γ – удельная плотность металла, 7,85  ;l – длина шва,  . Расход сварочной проволоки  , кг, определяем по формуле (11) где kp – коэффициент расхода, учитывающий потери электродов на огарки, угар и разбрызгивание металла,  mнм – масса наплавленного металла, кг.  Расход защитного газа mco2+Ar, кг определяем по формуле  (12)  Расход электроэнергии, определяем по следующей формуле  (13)где αэ – удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла, при сварке на постоянном токе   Расчет количества наплавленного металла, расхода сварочных материалов, электроэнергии сводится в таблицу 5. Таблица 5 – Расход сварочных материалов
1.11 Расчёт количества оборудования и его загрузки Требуемое количество оборудования рассчитываем по данным технологического процесса. Определяем действительный фонд времени работы оборудования  , по формуле  (14) где Фном – номинальный фонд времени работы оборудования, ч; Пп – процент простоя оборудования в ремонте;  =3%. Трудоемкость определяем согласно технологическому процессу  , (15)где Т – норма штучного времени, н-ч; В – годовая программа, шт. Определяем трудоемкость на сборочные, сварочные и слесарные операции опоры   Определяем трудоемкость на сборочно-сварочные и слесарные операции скобы   Определяем трудоемкость на сборочно-сварочные и слесарные операции балки   Данные расчёта заносим в таблицу 6 Таблица 6 –Трудоёмкость изготовления сварных конструкций
Определяем количество оборудования по операциям техпроцесса по формуле  (16)где С р – количество оборудования, шт; Т – норма трудоемкости, н∙ч; Ки – коэффициент выполнения норм, Ки= 1,1 …1,2. Определяем количество оборудования для сборки-сварки опоры  Принимаем 2 единицу оборудования. Определяем количество оборудования для сборки-сварки скоба  Принимаем 3 единицу оборудования. Определяем количество оборудования для сборки-сварки балки  Определяем количество слесарных рабочих мест  Принимаем 2 единицы оборудования. Принятое оборудование сведено в таблице 7. Таблица 7- Принятое оборудование
Принятое количество оборудования определяем путём округления расчётного количества в сторону увеличения до ближайшего целого числа. Следует иметь в виду, что допускаемая перегрузка рабочих мест не должна превышать 5-6%. Расчет коэффициента загрузки сварочного (сборочного) оборудования производим по формуле  , (17) (16)где Ко – коэффициент загрузки оборудования; Ср – расчетное количество оборудования; Сп – принятое количество оборудования. Определяем коэффициент загрузки оборудования при сборке-сварке опоры  Определяем коэффициент загрузки оборудования при сварке-сварке скобы  Определяем коэффициент загрузки оборудования при сборке-сварке балки  Определяем коэффициент загрузки оборудования при выполнении слесарных работ  Средний коэффициент загрузки оборудования определяем по формуле  (18)где К оср – средний коэффициент загрузки оборудования; ∑Ср – суммарное расчетное количество оборудования, шт; ∑Сп – суммарное принятое количество оборудования, шт.  По результатам расчетов строим график загрузки оборудования  Рисунок 1 – График загрузки оборудования | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0,20