сварка палубы. диплом ориг лоя. Выполнил(а) студент группы
 Скачать 38.95 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ «ПРИБАЛТИЙСКИЙ СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ» Профессия 26.01.01 «Судостроитель-судоремонтник металлических судов» ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих на тему: Выполнил(а) студент группы _____ ___________________формы обучения _________________________________ (Ф.И.О.) Руководитель: _________________________________ (Ф.И.О.) Дата сдачи: «_____»___________20___г. Дата защиты: «____»___________20___г. Оценка:__________________ __________________________________ (подпись руководителя) 2020 Содержание 1 Введение 2 Назначение данной конструкции 3 Выбор материалов 4 Выбор сварочного оборудования, инструментов, приспособлений 5 Выбор способа и режимов сварки 6 Организация рабочего места 7 Техника безопасности при выполнении сварочных работ 8 Заключение 9 Список использованных источников 1.Введение Наверное не все знают, что до 1795г. титан называли «менакином». Такое название дал этому элементу, открывший его в 1791 году английский священник Уильям Грегор, в свободное от работы время с увлечением занимавшийся минералогией и химией. Когда немецкий химик Мартин Кланрот в 1795 году вторично открыл элемент - на этот раз в минерале рутиле, он сменил его название, на красивое ко многому обязывающие имя «Титан». Титанами в древнегреческой мифологии звали сыновей Геи - богини земли. Открыть элемент - это еще не значит выделить его в чистом виде. В 1823 году английский ученый Волстан, исследуя кристаллы, обнаруженные в металлургических шлаках, он пришел к заключению, что кристаллическое вещество - не что иное, как чистый титан. Спустя 33 года немецкий химик Вёлер установил, что эти кристаллы представляют собой соединение титана с азотом и углеродом, а отнюдь не свободный титан, как ошибочно считал Волстон. Лишь в 1875 году русский ученый Д.К.Кириллов сумел получить металлический титан. Результаты этих работ Д.К.Кириллов опубликовал в брошюре «Исследования над титаном». Но в условиях царской России этот важный труд никого не заинтересовал и по этому остался незамеченным. В 1887 году довольно чистый продукт - около 95% титана - получили соотечественники Нильсон и Петерсон, восстанавливавшие тетрахлорид титана металлическим натрием в стальной герметической бомбе. Наконец в 1910 году американский химик Хантер усовершенствовал способ Нильсона и Петорсона, сумел получить несколько граммов сравнительно чистого титана. Это событие вызвало широкий резонанс в различных странах. Итак, чистый титан был получен. Но чистым он мог считаться с большой натяжкой, так как все же содержал несколько десятых долей процента примесей. И вот наконец в 1925 году голландский ученый ван Аркель и де Бур разложением тетрахлорида титана на раскаленной вольфрамовой проволоки получил титан высокой чистоты. Вот тогда оказалось, что бытовавшие представление о хрупкости титана не выдерживает ни какой критике, поскольку металл, полученный ван Аркием и де Буром обладает очень высокой пластичностью. 2 Назначение данной конструкции Палуба - это система горизонтальных перекрытий, идущих непрерывно по всей длине и ширине судна. Балки, входящие в состав перекрытия, делятся на балки главного направления (большое количество балок одного направления) и перекрестные связи (мощные балки, перпендикулярные балкам главного направления и поддерживающие их). В зависимости от расположения балок главного направления по отношению к длине судна различают поперечную, продольную, смешанную и комбинированную системы набора. Секция главной палубы. Является составной частью корпуса судна. В ходе работы испытанием напряжения от общего изгиба, веса устройств, механизмов расположенных на палубе, удары волны, кающейся во время шторма. Палубы в составе корпуса обеспечивают его продольную и поперечную прочность; предназначены для размещения грузов, помещений для пассажиров и команды; палубы служат опорами для бортов и переборок и обеспечивают водонепроницаемость корпуса. Различные суда имеют разное количество палуб и платформ: суда внутреннего и смешанного плавания имеют одну главную палубу, а пассажирские суда — еще и платформы. На морских судах, особенно пассажирских, бывает по нескольку палуб, а главной из них считается палуба, до которой доводят поперечные переборки. Эту палубу часто называют палубой переборок. Верхняя (главная) палуба судов имеет форму плавной кривой с подъемом от средней части судна к оконечностям — седловатостью палубы. При этом подъем палубы к носу обычно делают в два ра-i3a больше, чем к корме. Такая седловатость ограничивает заливание палубы встречной или попутной волной. Кроме седловатости, верхняя (главная) палуба имеет поперечную кривизну — погибь бимсов. Стандартная стрелка погиби бимсов равна 1/50 ширины корпуса. Погибь бимсов улучшает скатывание воды с палубы за борт. Нижние палубы (внутри корпуса) Смогут не иметь ни седловатости, ни погиби бимсов. Так же, как и днище, палуба может быть набрана или по поперечной, шли по продольной системе набора. Платформы обычно набирают по поперечной системе набора. 3 Выбор материалов Данная конструкция изготавливается из конструкционной низколегированная стали марки 09Г2С которая широко применяется при производстве труб и другого металлопроката. Обозначение 09Г2С означает, что в стали присутствует 0,09% углерода, поскольку 09 идет до букв, далее следует буква «Г» которая означает марганец, а цифра 2 - процентное содержание до 2% марганца. Далее следует буква «С», которая означает кремний, но поскольку после С цифры нет - это означает содержание кремния менее 1%. Таким образом, расшифровка 09Г2С означает, что перед нами сталь имеющая 0,09% углерода, до 2% марганца, и менее 1% кремния и поскольку общее кол-во добавок колеблется в районе 2,5% то это низколегированная сталь. Сварка может производиться как без подогрева, так и с предварительным подогревом до 100-120 С. Так как углерода в стали мало, то сварка ее довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. К плюсам применения этой стали можно отнести также, что она не склонна к отпускной хрупкости и ее вязкость не снижается после отпуска. Химический состав стали D32 приведен в таблице 1.1. Таблица 1.1- Химический состав стали D32 в процентах
C- повышает прочность, чувствительность к перегреву, закаливаемости, понижает пластичность и вязкость. Mn - повышает прочность и мало влияет на пластичность. Si - повышает предел текучести, при малом содержании углерода пластичность стали снижается, незначительно. P - оказывает вредное влияние стойкости металла шва против кристаллизационных трещин и приводит к снижению ударной вязкости металла, особенно при понижении температуры. S - вредная примесь в стали повышение которой приводит к образованию горячих трещин. Cu - способствует образованию межкристаллизационных трещин. Cr - усиливает закаливаемость стали, особенно при увеличении содержания углерода. N - повышает прочность и коррозионную стойкость стали, незначительно снижая её пластичность. Mo - повышает прочность и пластичность стали. Al - оказывает на сталь маломагнитные свойства. Nb - уменьшает содержание хрома по гранулам зёрен, соединение с углеродом препятствует образованию карбидов хрома и улучшает свариваемость стали. V - повышает прочность и жаропрочность стали. Ti - способствует образованию мелкозернистой структуры и подавляет вредное влияние углерода в отношении приобретения стали склонности к межкристаллитной коррозии. Механические свойства стали D32 указаны в таблице 1.2 Теплофизические свойства стали D32 указаны в таблице 1.3. Таблица 1.2- Механические свойства стали D32
Таблица 1.3 Теплофизические свойства стали D32
л - коэффициент теплопроводности C - удельная теплоёмкость P - плотность Tпл - температура плавления б е - коэффициент линейного расширения бо - коэффициент теплоотдачи Для того чтобы узнать, необходим ли данной стали марки D 32 подогрев, необходимо просчитать эквивалент углерода Сэкв., в процентах, используя данные таблицы 1.1 по формуле: Сэкв. = С + Мn 16 + Сr +Мо +V 15 +Ni + Cu 115 где С - содержание углерода в стали, в процентах; Мn - содержание марганца в стали, в процентах; Сr - содержание хрома в стали, в процентах; Мо - содержание молибдена в стали, в процентах; V - содержание ванадия в стали, в процентах; Ni - содержание никеля в стали, в процентах; Сu - содержание меди в стали, в процентах. С экв. = 0,18 +1,616 +0,2 +0,08 +0,0515 +0,4 +0,35115 = 0,41% При таком проценте эквивалента углерода подогрев не нужен. 4 Выбор сварочного оборудования, инструменты, приспособления Важным условием получения сварного шва высокого качества является устойчивость процесса сварки. Это зависит от сварочного оборудования, а в первую очередь от источника питания дуги. Для этого они должны обеспечивать возбуждение с стабильное горение дуги. Для выполнения сварочных работ предлагается следующее оборудование: - для выполнения прихваток и ручной дуговой сварки сварочный выпрямитель ВД-306УЗ; Характеристика сварочного выпрямителя ВД-306УЗ Сварочные выпрямители получили большое распространение. Основные их преимущества: высокий к.п.д. и небольшие потери холостого хода; отсутствие вращающихся частей и бесшумность в работе; равномерность нагрузки фаз; небольшая масса. Однако для выпрямителей продолжительные короткие замыкания представляют большую опасность, так как могут выйти из строя диоды, кроме того, они чувствительны к колебаниям напряжения в сети. Но всё же сварочные выпрямители являются более прогрессивным оборудованием. Сварочный выпрямитель ВД-306УЗ предназначен для ручной дуговой сварки, резки и наплавки, а так же для механизированной сварки под флюсом. Выпрямитель ВД-306УЗ выполнен передвижным, предназначен для ручной дуговой сварки штучными электродами. Выпрямитель обеспечивает плавное регулирование выходных тока и напряжения сети. Выпрямитель работает при воздушном принудительном охлаждении. Он может работать как с падающими, так и с жесткими внешними характеристиками. К инструментам и приспособлениям сварщика относят: Основным рабочим инструментом сварщика является электрододержатель, необходимый для закрепления электрода при сварке и подвода к нему тока. Электр од одер жатель должен быть легким (400--700 г) и удобным, чтобы меньше утомлять сварщика. Расстояние от места зажима электрода до начала рукоятки берется равным 150 мм. Рукоятку делают из дерева плотных пород или других материалов, плохо проводящих тепло и не проводящих электрический ток, например из пластмассы. Электрододержатели при силе тока более 300 а снабжают защитным экраном. Захваты электрододержателя делают из медных сплавов или стали; они должны прочно держать электрод при любом его наклоне. Конструкция электрододержателя позволяет уменьшать длину огарка. Это особенно важно при применении электродов из качественных сталей, так как длина огарка составляет до 20% длины нового электрода. Пружинные держатели, показанные на рисунке, распространены больше всего. Применяют также зажимные и винтовые. Вспомогательными инструментами сварщика являются: стальная щетка для удаления ржавчины, молоток для сбивания шлака, зубило или комбинированное зубило, слесарный молоток, клеймо и набор шаблонов для проверки размеров швов. В условиях заводского цеха или на крупных строительных площадках, где есть источник сжатого воздуха, сварщики обычно применяют пневматические зубила. Электросварщик должен обязательно пользоваться индивидуальными защитными приспособлениями. К ним относятся: а) щиток или более удобная маска-шлем со специальными цветными стеклами (светофильтрами) для защиты глаз и лица сварщика от действия лучей электрической дуги и брызг расплавленного металла; б) изолирующая подставка (деревянная) или резиновый коврик при работе на токопроводящей или влажной поверхности (бетонный пол цеха, леса, подмости и др.); в) монтажный пояс в случае, если монтажную сварку соединений арматурных каркасов выполняют на высоте, превышающей 5 м, и подвесных подмостей нет. Кроме того, для крепления медных форм при стыковой сварке применяют специальные медные струбцины. Во избежание ожогов от брызг расплавленного металла при контактной сварке электросварщик должен быть одет в брезентовую спецодежду и работать в брезентовых сухих рукавицах. Брюки на выпуск подбирают по длине так, чтобы они сверху закрывали плотно зашнурованные ботинки. 5 Выбор способа и режим сварки Режим сварки - это совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, формы, и качества. Диаметр электрода определяется в зависимости от толщины металла S= 8.5 мм, выбираю диаметр электрода dэл= 4 мм. Сила тока Iсв, Аопределяется по эмпирической формуле: Iсв= kd, где k - коэффициент, принимаемый в зависимости от диаметра электрода, A/мм. Для d = 4 мм, выбираю по таблице k = 30 Iсв= 30 * 4 = 120 А Расчёт режимов механизированной сварки в среде CO2 производится на ПЭВМ с помощью программы CV 13 - 40: Диаметр электрода, мм 1,2 Толщина металла, мм 8 Ширина шва, мм 4 Усиление шва, мм 4 Площадь сечения шва, мм2 57,25 Длина вылета электрода, мм 12 Сила сварочного тока, Iсв. А180 Коэффициент расплавления, г/А • с 4,13 Скорость подачи проволоки, мм/с 84,3 Коэффициент наплавки, г/А • с 3,7 Скорость сварки, мм/с 1,5 Удельная норма расхода газа, л 12 Дополнительный расход газа, л 8 Длина шва, м 231 Расход газа, л 10808 Расчёт режимов автоматической сварки под слоем флюса: Стыкового соединения толщиной S = 8,5 мм. 1. Сила сварочного тока Iсв, А определяют по формуле: Iсв = 100 где h - глубина проплавления, мм (h = S = 8,5мм) k - коэффициент пропорциональности, мм/100 • А (k = 1,15) Iсв = 100 = 800 А Принимаем силу сварочного тока: Iсв = 800 Напряжение на дуге меняется в пределах 32 - 40 В, принимаем Uд = 36 В. Диаметр сварочной проволокиd, мм определяют по формуле: где i - плотность тока (i = 600 А/мм2) = 4,7 мм Принимаю d= 5 мм. Определяем коэффициент формы провара = 2,5. Зная определяем ширину шва e = h= 2,5 • 8,5 = 20 мм. Зная, что коэффициент формы валика = e/q = (58), находим выпуклость q; принимаем = 8, тогда q = e/ = 20/8 = 2,5мм. Определяем площадь сечения наплавленного металла Fн = 0,75eq = 20 • 3 • 0,75 = 45 мм2 = 0,45 см2. Определяем коэффициент наплавки Н по формуле: н = A + B = 7 + 0,04 = 13,4 г/(А • ч). Действительный коэффициент наплавки nd находим по формуле: nd = н + н, ?бн находим по графику, приведенному на рис. 114, тогда nd = 13,4 + 0,5 = 13,9 г/(А•ч). Определим скорость перемещения дуги nd = = = 26,4 м/ч Находим скорость подачи сварочной проволоки: nn = 72 м/ч. 6 Организация рабочего места Организация рабочего места сварщика регулируется нормами и постановлениями Охраны труда и Техники безопасности (ОТ и ТБ). Эти указания должны соблюдаться на всех предприятиях и частных мастерских, а их игнорирование приводит к штрафам и травмам. Но существует и Научная организация труда (НОТ), чьи советы носят рекомендательный характер, помогающий оптимизировать уже существующее производство, чтобы увеличить эффективность рабочего процесса за счет улучшения условий и повышения безопасности сотрудников. На основании всех этих источников собраны ключевые положения о том, как должно быть оборудовано рабочее место сварщика в различных ситуациях. Кабина должна иметь размеры, позволяющие заносить в нее изделия предназначенные для сварки. Если производимые конструкции небольшие, то минимальная площадь кабины должна составлять 2 х 2 метра. Это даст расположить все необходимое и свободно перемещаться вокруг изделия. Чтобы излучение от сварки не мешало окружающим, высота стенок кабины устанавливается до 1,8 м. Поскольку большинство сварочных манипуляций производится на уровне стола, этой высоты будет достаточно. Каркас кабины выполняется из профильной трубы или уголков. Стойки крепятся к полу анкерами. Можно предусмотреть дверь, которая будет полностью изолировать рабочее пространство сварщика по периметру. Главный инструмент сварщика — это держатель. От его удобства и продуманности зависит производительность и качество. Держатель может быть двух видов: зажимать электрод как прищепка, или стягивать путем закручивания рукоятки. Независимо от типа, он должен позволять сменить электрод за 4 секунды. Конструкция хорошо изолируется для предотвращения поражения током. Кабель и сам держатель постоянно оказывают воздействие на руку сварщика своим весом. Поэтому масса этих элементов должна быть минимальной, чтобы не переутомлять сварщика и не ограничивать в движении. Если работа ведется на большой силе тока (от 500 А), то держатель снабжается защитной накладкой, предотвращающей поражение руки сварщика высокими температурами дуги. Когда сварочный ток превышает показатели в 600 А, кабель проводится к электродержателю минуя рукоятку за которую берется рабочий. 7 Техника безопасности при выполнении сварочных работ Техника безопасности при сварочных работах – это совокупность норм и правил, которые необходимо соблюдать по отношению к хранению материалов, пользованию оборудованием, сварочного процесса и одежды мастера. Сварка имеет высокий уровень опасности по двум причинам. Во-первых, большинство процессов ведется открытым огнем, во-вторых при многих видах сварки применяются газы в баллонах. Рассмотрим базовые и дополнительные правила и требования безопасности при выполнении соединения деталей. Охрана труда при использовании сварочных агрегатов обеспечивается предприятием-работодателем, а требования безопасности при сварочных работах. Рассмотрим самые основные требования безопасности при сварочных работах: в качестве основного правила безопасности при соединении металла, между баллонном с газом и генератором нужно соблюсти расстояние не менее пяти метров; при длительной обработке металла шланги нужно подвешивать, чтобы избежать их повреждения; при работе со сварочным оборудованием в помещениях, где есть другие установки или люди, необходимо ограждать сварочное пространство, чтобы защитить их от ожогов; техника безопасности при работе со сварочным агрегатом с использованием газов: сначала нужно немного открыть вентиль с кислородом, затем с ацетиленом (чтобы продуть шланг), а потом уже совершать поджог. При загрязненной горелке могут возникнуть хлопки и разбрызгивание материалов. Нельзя допускать, чтобы горелка «кашляла»; запрещено пользоваться газом в масляной среде. Также нужно избегать обратного удара, который может возникнуть, если наконечник горелки замасленный. Если пламя начинает двигаться в обратном направлении, необходимо сразу перекрыть вентили, чтобы избежать взрыва. При аргонодуговой сварке нужно соблюдать чистоту оборудования, чтобы в сварочный процесс не попало масло; важно знать, на каком расстоянии должны располагаться сварочные кабели от баллонов. Согласно СНиП 12-03-2001 – не менее 0,5 метра. От соблюдений техники безопасности при проведении сварочных работ зависит не только качество шва, целостность оборудования и окружающей среды, но и здоровье самого мастера. Техника безопасности при ручной дуговой сварке требует специализированной формы одежды сварщика для защиты зрения и оголенного тела. При электродуговой сварке может быть три типа излучения: световое – ослепляет; ультрафиолетовое – провоцирует ожог роговицы; инфракрасное – вызывает помутнение и катаракту. Инертный и рабочий газ при испарении может вызвать тошноту, головную боль, общую слабость. По технике безопасности при проведении сварочных работ необходимо не только обеспечить полноценную вентиляцию, но и защиту лица сварщика. Для этого есть специальные сварочные маски. Смой популярной считается «Хамелеон». Она самостоятельно адаптируется под любой вид сварки и обеспечивает хорошую видимость и надежную защиту. Некоторые модели оснащены специальным турбоблоком, качающим воздух под самку, что обеспечивает длительную непрерывную работу. Чтобы защитить дыхательную систему от газов, дополнительно рекомендуется применять респираторы или противогазы, особенно при работе в закрытом пространстве. Заключение |