ВКР сварка. Все существующие сварочные процессы можно разделить на две основные группы
 Скачать 0.81 Mb.
|
 ВВЕДЕНИЕ Свариваемость — комплексная технологическая характеристика металлов и сплавов, выражающая реакцию свариваемых материалов на процесс сварки и определяющая техническую пригодность материалов для выполнения заданных сварных соединении, удовлетворяющих условиям эксплуатации. Технологические составляющие сварочного процесса были известны еще в 17 веке. Тогда они были представлены литьем и кузнечным делом. «Осовременивание» началось после открытия такого явления как электрическая дуга. Дополнительный толчок развитие сварочного дела получило с изобретением порошкового покрытия для электродов. А вот основной скачок выпал на конец 20-го века, когда стали доступны лазерные, ультразвуковые и плазменные технологии. Внедрение электроники позволило автоматизировать сварочный процесс, увеличить точность выполнения работ и производительность. Все существующие сварочные процессы можно разделить на две основные группы — сварку давлением и сварку плавлением. По виду энергии, необходимой для образования сварного соединения, и условиям введения ее в металл сварка подразделяется на дуговую, газовую, термитную, электрошлаковую, электронно - лучевую, контактную, трением, ультразвуковую и другие виды. По степени автоматизации сварка подразделяется на ручную, полуавтоматическую и автоматическую. Сварка — процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого. Специалист, занимающийся сварными работами, называется сварщик. Сварка остается ведущим процессом в изготовлении конструкций и изделий практически во всех отраслях промышленности и строительства. 1 ТЕХНОЛОГИЯ СПОСОБА СВАРКИ 1.1 Разработка технологического процесса сборки и сварки Технологический процесс (сокращенно ТП) — это система взаимосвязанных действий, выполняющихся с момента возникновения исходных данных до получения нужного результата. Для сварки расширительного бачка мной был составлен технологический процесс. Таблица 1 – Технологический процесс
1.2 Описание основного материала, способность его свариваться По зданию ВКР материал расширительного бачка сталь БСт 2. БСт2 - сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, хорошо сваривается, сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы сварки ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, КТС, ЭШС. Для толщины более 35 миллиметров рекомендуется подогрев и последующая термообработка, не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Химический состав стали обыкновенного качества группы Б (ГОСТ 380-71). Расшифровка стали БСт2 дает возможность получить основную информацию о составе. Таблица 2 – Химический состав стали БСт2
Таблица 3 – Технологические свойства
Свариваемость - свойство металлов или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки неразъемное соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. По свариваемости стали подразделяют на четыре группы первая группа хорошо сваривающиеся, вторая группа удовлетворительно сваривающиеся, третья группа ограниченно сваривающиеся, четвертая группа плохо сваривающиеся. Основные признаки, характеризующие свариваемость сталей, склонность к образованию трещин и механические свойства сварного соединения. Сэкв = С + Mn / 20 + Ni / 15 + (Cr + Mo + V) / 10 Сэкв = 0,15 + 0,6 / 20 + 0,3 / 15 + (0,3 + 0 +0) / 10 = 0,23 Эквивалентное содержание углерода, полученное по этой формуле, является указанием на свариваемость сталей, которые можно условно разделить на четыре группы. Хорошо свариваемые (Сэкв не превышает 0,25 %) О хорошей свариваемости низкоуглеродистых сталей можно судить по прочному сварному соединению с основным металлом без трещин и снижения пластичности в околошовной зоне. 1.3 Выбор способа сварки, технико – экономическое обоснование Расширительный бачок можно сварить несколькими способами сварки ручной дуговой сваркой, полуавтоматом в защитном газе, автоматической сваркой под флюсом, аргоном. Области применения ручной дуговой сварки. Дуговая сварка металлическими электродами с покрытием в настоящее время остается одним из самых распространенных методов, используемых при изготовления сварных конструкций. Это объясняется простотой и мобильностью применяемого оборудования, возможностью выполнения сварки в различных пространственных положения и в местах труднодоступных для механизированных способов сварки. Существенный недостаток ручной дуговой сварки металлическим электродом, так же как и других способов ручной сварки, малая производительность процессов и зависимость качества сварного шва от навыков сварщика. Области применения сварки под флюсом. Благодаря ряду преимуществ, дуговая сварка под флюсом в настоящее время стала наиболее распространенным видом механизированной дуговой сварки металлов. Этот способ сварки позволяет не только заменить тяжелый труд сварщика ручника, но вследствие более высокой производительности (возможности использования большого по величине сварочного тока), а также ряда технологических преимуществ коренным образом изменить технологию производства в некоторых отраслях промышленности. В настоящее время успешно сваривают под флюсом различные стали, сплавы, цветные металлы. Наряду с конструкциями из углеродистых сталей сварку под флюсом применяют для конструкций и аппаратов из низкоуглеродистых сталей, нержавеющих, кислотостойких, жаропрочных, сплавов на никелевой основе. В последние годы освоена сварка под флюсом нового конструкционного металла – титана, а также сплавов на его основе. Под флюсом сваривают медь и ее сплавы. Широко применяются в промышленности сварка по слою флюса алюминия и алюминиевых сплавов. Сварка под флюсом успешно применяется при изготовлении аппаратуры, конструкций и изделий самого ответственного назначения, которые должны надежно работать и в условиях глубокого холода, и под действием высоких температур, агрессивных жидких и газовых сред. Наиболее выгодно автоматическую сварку под флюсом применять при массовом производстве однотипных металлических изделий, имеющих соединения протяженностью более одного метра правильной формы и удобных для удерживания слоя флюса и металлов толщиной более 8 – 10 мм. В некоторых случаях способ полуавтоматической сварки под флюсом может быть использован не только при массовом производстве однотипных изделий, но и при единичном производстве изделий с соединениями значительной протяженности и удобных для удержания флюса. Сборка, не обеспечивающая нужные зазоры для получения качественного шва, является основным фактором, сдерживающим внедрение большинства способов автоматической сварки. Нецелесообразно сваривать под флюсом решетчатые конструкции с большим количеством коротких соединений. Рассмотрев способы сварки я выявил что полуавтоматическая сварка лучше по ряду преимуществ: - увеличенной глубиной проплавления; - высокой стабильностью дуги; - минимальным разбрызгиванием; - низкая себестоимость; - качественность шва; - большая производительность. 1.4 Выбор источника питания сварочной дуги, его технические характеристики Для сварки расширительного бачка дуговой полуавтоматической сваркой в защитном газе был выбран полуавтомат СВАРОГ TECH MIG 5000 (N221).  Рисунок 1 - Сварочный полуавтомат СВАРОГ TECH MIG 5000 (N221) Декомпактный промышленный инвертор TECH MIG 5000 (N221) — профессиональный сварочный аппарат для интенсивной эксплуатации в полуавтоматическом режиме MIG/MAG сварки в среде защитных газов и их смесях, в режиме FCAW без подачи газа и в ММА - режиме. Передовая инверторная схема управления, улучшенная система охлаждения, мощные силовые транзисторы гарантируют продолжительную бесперебойную работу при предельных нагрузках. Современные функции DOWN SLOPE, финишная продувка газом, диапазон тока 20 – 500 А и режимы 2Т/4Т обеспечивают идеальные параметры сварки для обработки широкого спектра металлических изделий разной толщины, в том числе и алюминия. Выносного типа четырёх роликовый механизм позволяет работать с самыми большими катушками до 15 кг, а также использовать любую сварочную проволоку диаметром до 1,6 мм. Транспортировочная тележка с отсеком для инструментов и площадкой под газовый баллон обеспечивает мобильность и компактность всей конструкции. Улучшенная и эргономичная панель управления, возможность работы на удаленном расстоянии от основного блока, полный комплекс защиты создают безопасные условия и высокий уровень надежности и комфорта. Таблица 4 - Технические характеристики СВАРОГ TECH MIG 5000 (N221)
 Рисунок 2 - Горелка сварочная для полуавтоматической сварки проволокой в защитном газе MS 450 1.5 Выбор сварочных материалов Сварочными материалами называют расходные материалы используемые для сварки и родственных технологий. Существует большое количество сварочных материалов разного назначения. Согласно их назначения можно выделить отдельные группы сварочных материалов. Для сварки расширительного бачка дуговой полуавтоматической сваркой в защитном газе были выбраны сварочные материалы: сварочная проволока Св – 08Г2С и газовая смесь фагон (80 % аргон, 20 % углекислота). Сварочная проволока СВ - 08Г2С Предназначена для полуавтоматической сварки углеродистых и низколегированных сталей. Омедненная сварочная проволока гарантирует высокие сварочно-технологические свойства, стабильность механических свойств металла шва и надежность сварных соединений. Основные преимущества от плотного контакта между проволокой и медным токопроводящим наконечником. Проволока сварочная СВ - 08Г2С устойчивое горение дуги в широком диапазоне режимов сварки (от капельного до струйного переноса электродного металла в сварочную ванну) при использовании сварочного оборудования любого класса сложности (от простых до импульсных и инверторных источников питания). Минимальное разбрызгивание электродного металла при сварке в защитных газах. Низкий расход медных наконечников. Повышение уровня механизации сварочных работ. Хорошее повторное зажигание дуги (специально для роботизированной сварки). Таблица 5 - Химический состав сварочной проволоки СВ - 08Г2С
Таблица 6 - Механические свойства сварочной проволоки
Защитный газ. ФАГОН (80 % Аргона, + 20 % углекислоты). Использование cварочных смесей на основе аргона вместо традиционной углекислоты позволит существенно повысить качество сварки. К преимуществам использования газовой смеси фагон относится: - увеличение глубины проплавления шва; - повышения качества и надежности сварных соединений (плотности, пластично и прочности металла шва); - улучшение качества сварки без перемены оборудования; - уменьшение степени сбрызгивания металла в районе сварного шва; - упрощение вспомогательных операций (зачистка сварного соединения, устранение остаточных деформаций, подготовка к покраске); - снижение расхода электроэнергии и материалов до 20 %. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||