ВКР сварка меди. В современном мире большое количество различных конструкционных изделий изготавливаются из разнообразных материалов и место сварки таких изделий играет важную роль, одним из таких материалов является медь
 Скачать 2.54 Mb.
|
|
Данный сварочной аппарат подходит по своим характеристикам для данного способа сварки герметичной емкости. 3.4 Технология сборки и сварки емкости 3.4.1 Заготовительные операции. После выполнения чертежей конструкции нужно произвести разметку и резку листов нужной длины согласно размерам, установленным на чертеже. Листы изготавливаются согласно ГОСТ 1173-2006, а согласно ГОСТ 19903-2015 устанавливаются размеры проката. Но на закупочных складах можно найти уже резанные листы, размеры которого устанавливает заказчик. В нашем случае возьмем лист 200 на 300 мм. При поступлении материала в рабочий цех, производится акт приемки для подтверждения его соответствия требованиям стандартов, технических условий. Следующим этапом производится разметка и раскрой листа, с учетом припуском на обработку и резание. Разметка производиться с помощью линейки мела или чертилки. Резку листов выполняем с помощью ножниц по металлу. При необходимости нужно выполнить ручную правку заготовок молотком с круглым бойком, перемещаясь от края выпуклости к ее центру. 3.5 Технология сборки и сварки пластин 3.5.1 Сборочные операции После выполнения заготовительных операций нужно осуществить сборку пластин. Данные операции должны обеспечить удобство при сварке. Именно поэтому эти операции осуществляют на специальных сварочных столах. Заготовки будущей конструкции размещают на стенде и закрепляют их различными стяжками, при этом в обязательном порядке нужно выдерживать устанавливаемый зазор. Чтобы соединить заготовки между собой, выполняют прихватки. Для разный ответственных конструкций количество прихваток регламентируется нормативными документами. В нашем случае целесообразней будет выполнить не менее 1 и не более 2 шт. Длина прихватки равна 10-15 мм. Технология сварки и выполнения прихваток одинакова. Так как наша конструкция выполняется с помощью РАД сварки неплавящимся электрод в среде аргона, то прихватки перед сваркой будет достаточно зачистить металлической щеткой. Полная последовательность всех операций в маршрутной и операционной технологических картах, Приложение А. 3.5.2 Сварочные операции Сварка шва длиной 50мм выполняется на проход стараясь равномерно прогревать шов, не задерживаясь на одном участке. Для предотвращения перегрева допускается увеличение скорости сварки. Сварку тонкостенной меди в среде защитного газа аргон следует выполнять на постоянном токе прямой полярности. Полная последовательность операций представлена в маршрутной и операционной технологических картах комплекта документов. 3.6 Деформации и напряжения при сварке Теплопроводность сварочного материала в основном влияет на величину деформации. Есть такая зависимость что, чем выше теплопроводность материала, тем более равномерно он распределяется по основному металлу и тем меньше деформация сварного шва. Неравномерный нагрев металла при сварке и его расширение вызывают появление собственных деформаций и напряжений. В отличие от напряжений, создаваемых рабочими нагрузками, в теле при отсутствии внешних существуют собственные деформации и напряжения Различают следующие напряжения: Тепловые напряжения. Эти напряжения вызваны неравномерным распределением тепла в процессе сварки; Структурные напряжения. Они вызваны структурными изменениями, при которых происходит переохлаждение аустенита и образование мартенситных продуктов упрочнения в зоне сварного шва. В зависимости от периода существования собственных деформаций и напряжений различают: Остаточные, которые остаются в конструкции после снятия нагрузки; Временные, которые существуют в конструкции лишь в определенный временной период В зависимости от размеров зоны внутренние напряжения делятся на: Напряжения I рода – компенсируются в больших объёмах, в зависимости от габаритов конструкции или ее отдельных частей. Напряжения II рода – компенсируются в очень малых объемах тела в области одного или нескольких зёрен; Напряжение III рода – компенсируются в объёмах, соизмеримых с атомной решеткой и связанных с искажениями атомной решетки. Напряжения также еще делаться по направлению их действия. Вдоль оси шва - продольные; Перпендикулярно оси шва – поперечные. Меры борьбы со сварочными деформациями и напряжениями В рамках дипломного проекта, сварная пластина изготавливается из меди марки М1. Такая медь не нуждается в какой-либо обработке до сварки, но после сварке на поверхности сварного соединения могут появится оксиды. Для этого надо сделать так, чтобы металл быстро остыл. Для того, чтобы избежать появления сварочных деформаций и напряжений, нужно обеспечить жёсткое закрепление конструкции при сборке, рациональную последовательность сварки, рассчитать режимы сварки и подобрать удовлетворяющее этим расчётам оборудование. В других случаях, чтобы избавиться от сварочных напряжений, можно воспользоваться механической правкой конструкции. 3.7 Дефекты сварки и методы контроля Визуальному и измерительному контролю подлежат все сварные соединения разрабатываемой сварной конструкции с целью выявления в ней наружных дефектов согласно РД 03-606-03 и ГОСТ Р ИСО 17637-2014. Контроль качества выполняется визуально измерительным и ультразвуковым контролем в объеме 100 % на протяжении всех сборочно – сварочных операций [15]. В сварном соединение недолжно присутствовать: • трещин всех видов и направлений; • свищей и пористости наружной поверхности шва; • подрезов; • наплывов, прожогов, незаплавленных кратеров; • смещения и совместного увода кромок свариваемых элементов свыше норм, предусмотренных настоящими правилами; • не прямолинейность соединяемых элементов; • несоответствие формы и размеров швов требованиям технической документации. Обязательному визуальному и измерительному контролю подлежат все сварные швы для выявления дефектов, выходящих на поверхность шва и не допустимых в соответствии с требованиями настоящего стандарта. Перед визуальным осмотром поверхность сварного шва и прилегающие к нему участки основного металла шириной не менее 20 мм в обе стороны от шва должны быть зачищены от шлака и других загрязнений Внешние дефекты, такие, как трещины, наплывы, прожоги, не заваренные кратеры, свищи в начале шва (зажигание дуги на основном металле), выводы кратера на основной металл, сплошные сетки или цепочки пор, непровары, подрезы — не допускаются. УЗК проводиться согласно ГОСТ Р 55724-2013. Сварное соединение допускается к проведению УЗК при наличии заключения о годности сварного соединения по результатам ВИК [17] УЗК проводится для выявления внутренних и выходящих на поверхность протяженных (непровары, несплавления, трещины, подрезы, цепочки скопления пор и включений) и не протяженных (одиночные газовые поры, шлаковые включения) дефектов. 4 Результаты разработки Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка технологии сварки медных пластин квадратной формы для большего удобства и эргономичности с помощью ручной аргонодуговой сварки. В расчетно-аналитической части работы был проведен анализ конструкции, произведен выбор основных и сварочных материалов. В ходе выполнения ВКР были описаны заготовительные операции и технология сборки конструкции. Составлен рациональный раскрой металла. Выбрано и обосновано оборудование для заготовительных и сварочных операций и сборочно-сварочные приспособления, а также разработаны технологические карты сварных узлов, а также маршрутные и операционные технологические карты, сборки и сварки конструкции. Выбраны и описаны методы контроля качества. 5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования Выпускная квалификационная работа по теме: «Технология сварки медных пластин 50х50х1,5 мм заключается в изучении теоретического материала по описанию меди и её сплавов, а также способах их сварки, в описании технологии сборки и сварки медных пластин, изготовленного из меди марки М1 методом ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом с присадочной проволокой. Область применения меди обширна. К примеру, благодаря своей высокой электро- и теплопроводности, высокой коррозионной стойкости в некоторых агрессивных средах, медь используют в химическом и энергетическом машиностроении. Следовательно, для данного проекта целевой рынок – машиностроительные и энергетические предприятия, такие как ПАО «РусГидро», ООО «Газпром энергохолдинг», ПАО «Энел Россия», АО «ВЭЛТ», ООО «Промэко», АО "НПЦ "Полюс". Целесообразно выбрать два наиболее значимых критерия: размер компании и отрасль, по которым будет производиться сегментирование рынка. Размер компании очень важен, т.к. крупные компании часто используют новые технологии и допускаю некоторые риски, имея возможность возместить убытки. Что же касается отраслей, то не во всех предприятиях применяется данный исследовательский проект, а только в машиностроительных и энергетических. Отсюда вытекает географический критерий, потому что не всякий регион и не всякая страна имеет медные ресурсы. В таблице 8 отражена карта сегментирования рынка предоставляемых услуг для крупных, средних и мелких машиностроительных и энергетических компаний. Таблица 8 – Карта сегментирования рынка
Как видно из таблицы основными наиболее перспективными сегментами рынка в отраслях машиностроения и энергетики для формирования спроса являются компании всех размеров. 5.1.2 Анализ конкурентных технических решений Для сравнительного анализа альтернативных технологий сварки медных пластин толщиной 1,5мм была выбрана оценочная карта. Для оценки конкурентных способов была выбрана шкала от 1 до 5, где: 1 – наиболее слабая позиция; 2 – ниже среднего, слабая позиция; 3 – средняя позиция; 4 – выше среднего, сильная позиция; 5 – наиболее сильная позиция. В таблице 9 представлен анализ альтернативных технических решений. Технология ручной аргонодуговой сварки медных пластин, Технология автоматической аргонодуговой сварки меди. Таблица 9 – Оценочная карта для сравнения конкурентных технических решений
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||