Реферат Выпускная квалификационная работа 84 с., 6 рис., 38 табл., 43 источников, 10 листов демонстрационного материала (слайдов).
 Скачать 0.67 Mb.
|
|
Tп экв полн = − = ° С С(4) . Из полученной температуры предварительного подогрева получаем, что свариваемость без ограничения, следовательно, предварительный подогрев до сварки, а также при сварке, термообработка, как до, так и после производства сварочных работ не нужна [4]. 22 2.3 Свариваемость металла приспособления Важное требование при сварке стали это обеспечение равнопрочности сварного соединения с основным металлом, а также отсутствие дефектов в сварном шве. Для этого механические свойства металла шва должны быть не ниже нижнего предела соответствующих свойств основного металла. Швы не должны иметь трещин, не проваров, пор, подрезов [4]. Механические свойства металла шва и сварного соединения зависят от его структуры, которая определяется химическим составом, режимом сварки и предыдущей и последующей термической обработкой. Химический состав металла шва зависит от доли участия основного и электродного металла в образовании шва и взаимодействий между металлом и шлаком и газовой фазой. При сварке, рассматриваемой стали состав металла шва незначительно отличается от состава основного металла. Высокие скорости охлаждения металла шва также способствуют повышению прочности, однако при этом снижается его пластические свойства и ударная вязкость. Скорость охлаждения металла шва определяется толщиной свариваемого металла, конструкцией сварного соединения, режимом сварки и начальной температурой изделия [4]. Низкоуглеродистые и низколегированные стали данной толщины хорошо сваривается практически всеми видами сварки. 2.4 Обоснование выбора способа сварки 2.4.1 Характеристика ручной дуговой сварки Дуговая сварка металлическими электродами с покрытием в настоящее время остаётся одним из самых 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. 23 Существенный недостаток ручной дуговой сварки металлическим электродом - малая производительность процесса и зависимость качества сварного шва от практических навыков сварщика [5]. Электроды выбирают в зависимости от назначения конструкций и типа стали, а режим сварки - в зависимости от толщины металла, типа сварного соединения и пространственного положения сварки [5]. Достоинства: - простота и универсальность процесса и оборудования; - возможность сварки в труднодоступных местах; - возможность сварки во всех пространственных положениях; - возможность сварки в условиях монтажа; - большой спектр свариваемых материалов; - значительный спектр толщин. Недостатки: - низкая производительность; - сложный по исполнению способ; - тяжёлые условия труда сварщика; - резкая структурная и механическая неоднородность металла шва; - многофакторность качества. 2.4.2 Характеристика сварки в защитном газе Сварка в защитном газе может производится плавящимся и неплавящимся электродом. Основная особенность сварки плавящимся электродом заключается в применении электродных проволок с повышенным содержанием элементов - раскислителей (кроме углерода), компенсирующая их выгорание в зоне сварки [6]. При автоматической и полуавтоматической сварке плавящимся электродом швов, расположенных в различных пространственных положениях, используют электродную проволоку диаметром до 1,2 мм, а при 24 сварке швов, расположенных в нижнем положении - проволоку диаметром 1,2-3,0 мм [6]. Достоинства: - возможность сварки во всех пространственных положениях; - высокая производительность (в 1,5..3 раза выше, чем у РДС); - высокая проплавляющая способность; - значительный спектр свариваемых материалов; - отсутствие шлака на поверхности сварочной ванны; - более лёгкая техника сварки. Недостатки: - сложное сварочное оборудование; - чувствительность к сквознякам и ветру; - при определенных режимах сварки возникают сложности с удалением брызг расплавленного металла. Исходя, из сравнительного анализа преимуществ принимаем для изготовления приспособления сварку в среде углекислого газа. 2.5 Обоснование выбора сварочных материалов Сварочными или присадочными, называют материалы, обеспечивающие возможность протекания сварочных процессов и получения качественного соединения основного металла. Выбор сварочных материалов проводим исходя из следующих условий: - возможность осуществления сварки в тех пространственных положениях, в которых будут, находится изделие во время сварки; - получение плотных беспористых швов; - получение металла шва, обладающего высокой технологической прочностью, т.е. не склонного к образованию горячих трещин; - получение металла шва, имеющего требуемую эксплуатационную прочность; 25 - низкая токсичность; - экономическая эффективность. В качестве защитного газа для сварки низкоуглеродистых сталей с успехом может использоваться углекислый газ. Основной особенностью сварки плавящимся электродом является применение кремнемарганцовистой электродной проволоки с пониженным содержанием углерода, при использовании которой получаются плотные беспористые швы, компенсируется выгорание кремния и марганца и при сварке низкоуглеродистой стали обеспечивается получение швов, имеющих оптимальный химический состав. При сварке низкоуглеродистых сталей, согласно [6], следует применять электродную проволоку марки Св-08ГС или Св-08Г2С. На свойства металла шва значительное влияние оказывает качество углекислого газа. При повышенном содержании в нем азота и водорода могут образовываться поры даже при хорошей защите дуги от воздуха и надлежащем содержании кремния и марганца в сварочной ванне. При применении углекислого газа первого сорта по ГОСТ 8050-64 и электродной проволоки указанных выше марок швы, как правило, получаются плотные без пор [6]. Сварка в углекислом газе характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью; к недостаткам способа относится повышенное разбрызгивание металла, а также получения в некоторых случаях неравномерных по внешнему виду швов. К тому же необходимо учитывать некоторые металлургические особенности, связанные с окислительным действием углекислого газа. При высоких температурах сварочной дуги углекислый газ (СО2 ) диссоциирует на оксид углерода (СО) и атомарный кислород (О) который, если не принимать специальных мер, приводит к окислению свариваемого металла. Окислительное действие О нейтрализуется введением в проволоку дополнительного количества раскислителей кремния и марганца. Поэтому для сварки в СО2 широко применяют сварочные проволоки марок: Св-08ГС, Св-08Г2С. 26 Таблица 8-Химический составв процентах марок проволок Св-08ГС и Св-08Г2С [6]
Согласно рекомендациям [6,7], выбираем проволоку Св-08Г2С. Углекислый газ поставляется по ГОСТ 8050-85. Для сварки используют сварочную углекислоту высшего и первого сортов, которые отличаются лишь содержанием паров воды (соответственно 0,037 и 0,184 г/см3при 20ºС и давлении 0,1 МПа). Углекислоту транспортируют и хранят в стальных баллонах или цистернах большой ёмкости в жидком состоянии с последующей газификацией на заводе, с централизованным снабжением сварочных постов через рампы. В баллоне вместимостью 40 л содержится 25 кг СО2, дающего при испарении 12,5 3 мгаза при давлении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.). Баллон окрашен в черный цвет, надписи жёлтого цвета. Для сварки конструкции приспособления будем применять углекислый газ первого сорта. Это связано с меньшим содержанием водных паров в углекислом газе. Состав газа представлен в таблице 9. Таблица 9 – Состав углекислого газа (сорт первый) [8]
2.6 Расчет режимов Швы, применяемые для изготовления приспособления ФЮРА.000002.023 СБ угловые, произведем их расчет [9]. Угловое соединение типа У4 Таблица 10 – Конструктивные размеры сварного соединения, мм [10]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||