Печь. Разработка технологического процесса сборки ручной дуговой сварки банной печи
 Скачать 3 Mb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГАПОУ СО «САРАТОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» КУРСОВАЯ РАБОТА НА ТЕМУ: «РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ БАННОЙ ПЕЧИ» Выполнил: ученик 3 курса 27 группы Карамышев Александр Руководитель: Иванов О.А. г. САРАТОВ 2022 г. СОДЕРЖАНИЕ1)Введение 1.ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Назначение, описание и условие работы печи для бани Выбор и обоснование материала сварной конструкции. Технологичность сварной конструкции 1.4Точность изготовления сварной конструкции Требования к основным и вспомогательным материалам Требования к качеству сварных швов Требование к квалификации сварщика 2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНОЙ КОНСТРУКЦИИ Расчленение конструкции на узлы и подузлы(чертеж) Заготовительные операции Оценка свариваемости материала конструкции Выбор способа сварки Характеристика и обоснование сварочных материалов Разработка технологической карты Расчёт и выбор режима сварки Обоснование и выбор оборудования Мероприятия по уменьшению сварочных деформаций КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНОЙ КОНСТРУКЦИИ 5)Заключение 6)Литература ВВЕДЕНИЕ Сварочная техника и технология занимает одно из ведущих мест в современном производстве. Современный технический прогресс в промышленности неразрывно связан с совершенствованием сварочного производства. Сварка как высокопроизводительный процесс неразъемных сварных соединений, находит широкое применение при изготовлении металлургического, кузнечнопрессового, химического и энергетического оборудования, различных трубопроводах, в сельскохозяйственном и тракторном машиностроении , в производстве строительных и других конструкций. Сварка - технологический процесс соединения твёрдых материалов в результате действия межатомных сил, которое происходит при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании свариваемых частей. С. получают изделия из металла и неметаллических материалов (стекла, керамики, пластмасс и др.). Изменяя режимы С., можно наплавлять слои металла различной толщины и различного состава. На специальном оборудовании в определенных условиях можно осуществлять процессы, противоположные по своей сущности процессу соединения, например огневую, или термическую, резку металлов. Сварочное производство – комплексное производство, включающие в себя основные операции (сборку, сварку, правку, термообработку, отделку сварных конструкций и др.), вспомогательные операции (транспортные, наладочные, контрольные и др.) и операции обслуживания (ремонтные и др.) На сварочные операции в сварочном производстве составляют в среднем 70%, а сварочные 30% общей трудоёмкости работ сварочных цехов. Современные достижения в области сварки позволяют соединять не только металлы, но и пластмассы, стекло, керамику и другие материалы. И Вторгаясь в смежные отрасли производства, например в металлургию, сварка преобразует их, вызывает к жизни принципиально новые технологические процессы, новые способы производства сталей, сплавов и чистых металлов. В наше время сварку классифицируют по категориям: термическая (сварочная дуга, электродуговая, газопламенная, электрошлаковая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная); термомеханическая (точечная, стыковая, рельефная, диффузионная, кузнечная, сварка высокочастотными токами, - Применение сварки для соединения элементов различных металлических объектов, имеет ряд преимуществ перед другими видами соединения: Экономию металла (до 25% по сравнению с клепкой, до 30% с литьём) Сокращение сроков работ и уменьшение стоимости изготовления конструкций. Возможность изготовления изделий сложных форм и конфигураций. Удешевление технологического оборудования. Сварочное оборудование сравнительно несложно, относительно дешево и весьма высокопроизводительно. Облегчение, комплексной механизации массового производства однотипных сварных изделий, возможность создания поточного производства со 100%-ной механизацией и автоматизацией. Облегчение изготовления микроминиатюрных узлов и деталей в производстве некоторых видов изделий. Возможность широкого использования сварки, наплавки и резки при ремонте. Герметичность и надежность сварных соединений. Уменьшение производственного шума и улучшение условий труда в цехах. В моей курсовой работе я буду представлять как, для чего, с какой целью, и при каких условиях работает печка для отопления бани и технологический процесс её изготовления. В наше время собственная баня или сауна — не роскошь, а привычное явление. Деревянная баня с запахом липы или осины с давних времен считается непременным атрибутом в жизни любого человека. В правильно возведенной и обустроенной бане приятно париться, в ней надолго сохраняется тепло, а надежная система вентиляции обеспечивает комфортное пребывание. Печь считается неотъемлемой частью любой бани. Именно она является источником пара и тепла. От того, насколько быстро она прогревается и как долго держит тепло, зависит комфорт банной процедуры. В настоящее время существует множество моделей банных печей. Они могут работать как на жидком топливе, так и на дровах или газе, а также иметь различные дополнительные функции. Такие печи можно приобрести на заказ в любом специализированном магазине, но стоят они очень дорого, поэтому гораздо проще и выгоднее возвести печь самостоятельно. Сложенная своими руками печь подойдет под требования именно вашей бани и при правильном уходе за ней прослужит долгие годы. Самостоятельно сделать печь для бани не так сложно. Главное — придерживаться подробных инструкций, изложенных в данной книге. Пошаговые схемы помогут разобраться с технологией кладки печи и устройством дополнительных элементов. Особое внимание уделено соблюдению правил пожарной безопасности, а также процессу сушки печи. В разделе, посвященном принципу отопления бани, не только рассказано о том, какие бывают виды печей, но и рассмотрены основные способы повышения их эффективности, а также перечислены основные требования к ним (особенности быстрого режима, время нагрева, габариты, мощность, экономичность). Подробно описаны не только устройство и этапы возведения самой печи, но и сопутствующих элементов, например дымовых труб, которые необходимы для вывода из помещения дыма и газа. При отсутствии дымохода продукты сгорания и различные окиси будут оседать на стенах парной и загрязнять воздух. В настоящее время печи для бань и саун стали более эстетичными и функциональными. В некоторых случаях они являются даже центральной частью всего банного интерьера, для них создается особый дизайн. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Назначение, описание и условие работы печи для бани Все печи при наличии хорошего теплового контура должны: создавать требуемый температурный режим в комнате отдыха, мойке и парилке, готовить 50 -200л горячей воды, регулировать нагрев воды (от кипения),приготавливать пар надлежащего качества на 6 -8 человек (из печи должен выходить прозрачный пар), быть теплоёмкими, чтобы полностью высушивать её после использования, от чего зависит долговечность бани и чистота воздуха, возможность помыться без посещения парилки через 1-2 дня после протапливания. Печь для отопления бани должна обладать такими свойствами как жаростойкость, жаропрочность, а так же соответствовать всем техническим, эксплуатационным требованиям и стандартам. Жаропрочность (окалиностойкость) – это способность металлических материалов противостоять химическому разрушению поверхности под действием воздуха при высоких температурах. Жаростойкость – способность металлов без существенной деформации выдерживать механические нагрузки при высоких температурах. Указанные выше свойства достигаются добавлением в состав металлических сплавов легирующих элементов – хрома, никеля, титана и др. Сталь, из которой создана печка, называется легированной, но такое свойство как жаростойкость может обеспечивать сталь при содержании хрома 13% - высоколегированная сталь. Хром создаёт на поверхности стали пассивную плёнку, не подверженную окислению до предельной температуры, называемой температурой окалинообразования. Именно 13% содержание хрома обеспечивает такое свойство в печи как жаростойкость, как и следствие, уменьшение толщины стенок топки при сохранении её ресурса. Это в свою очередь обеспечивает нагрев парилки. При этом даже при высокой температуре в парилке дышится легко и свободно, т.к. при высокой температуре окалинообразования кислород не вступает в реакцию окисления со стенками печи. Здесь необходимо отметить что быстрый прогрев парилки достигается так же за счёт площади поверхности нагрева банной печи. К поверхностям нагрева в банной печи относятся: топка, тепловые карманы и каменка. Чем площадь больше тем процесс прогрева парилки и смежных помещений проходит быстрее. Таким образом , печи для бань изготавливаются из жаростойкой, жаропрочной, высоколегированной корозионностойкой (нержавеющей )стали. Рекомендации: На рынке продаётся большое количество банных печей, производители которых заявляют что их изделия изготовлены из жаростойкой или жаропрочной стали. В этом случае спросите у продавца состав и процентное содержание хрома в официальных документах производителя. Если ответ некорректен, а в документах не указанна цифра 13, то вы приобретаете печь из легированной (не жаростойкой стали). Выбор и обоснование материала сварной конструкции. Так как данная печь предназначена для работы в тяжёлых условиях при высоких температурах и высоких нагрузках, при этом должна быть обеспечена жаропрочность и жаростойкость конструкции, то мы выбираем материал сварной конструкции – сталь 20Х13. Сталь 20Х13 – Жаропрочная, высоколегированная, корозионнстойкая нержавеющая. та сталь имеет прочность, корозионностойкость и работает при высоких температурах. Применение: энергетическое машиностроение и печестроение, турбинные лопатки, болты, гайки, арматура крекинг установок работающая при температуре 500-600С, а так же изделия подвергающиеся действию слабо агрессивных сред, сталь мартенситного класса. Вид поставки стали 20Х13 сортовой прокат, в том числе фасонный ГОСТ 5949 -75, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71; калиброванный пруток ГОСТ 7417- 75, ГОСТ 8559-75; лист толстый ГОСТ 7350-77; лист тонкий ГОСТ 5582- 75;лента ГОСТ 4976-89; проволока ГОСТ 18143-72; полоса ГОСТ 4405-75; поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71;трубы ГОСТ 9940-81. Химический состав стали:
Механические свойства стали
Технологичность сварной конструкции Сварка банной печи выполняется ручной электродуговой сваркой (РДС) штучными электродами . Была выбрана определённая последовательность скоса кромок а так же были подобранны инструменты для очистки шлака. Так как эта конструкция ответственная и требует определённых нагрузок на жаропрочность, жаростойкость то эта конструкция выполняется с V – образной разделкой кромок с зазором 1-2мм. Конструкция разделки кромок обеспечивает требуемую точность при сборке, простоту и лёгкость сварки. Данная печь имеет характер работы швов на разрыв, поэтому швы должны быть прочноплотными и должны испытывать определённую нагрузку т.к. температурный режим печи 500 -600 С. Точность изготовления сварной конструкции Данное изделие –печь для бани , конструкция ответственного назначения изготовляемая из жаропрочной высоколегированной стали печь относится к малогабаритным конструкциям, поэтому трудности при её изготовлении не должны возникнуть. Печь рассчитывают на напряжения, деформации и статические нагрузки а так же должен соблюдаться технологический процесс при её изготовлении, высокое качество выполняемых работ и контроль сварных швов. После термообработки и сварки печь не должна иметь напряжений и деформаций, толщина стали 10мм, припуск 1-2мм. При сборке под сварку должна быть обеспечена точность сборки деталей в пределах размеров и допусков , указанных в рабочих чертежах. Чтобы обеспечить требуемую точность сборки печи нужно применить сборочно –сварочное приспособление предохраняющее конструкцию от напряжений и деформаций и не затрудняющее выполнение сварочных работ. Детали, подлежащие сварки должны свариваться во всех пространственных положениях Сборочно-сварочное приспособление должно быть периодически проверено (правильно ли мы закрепили деталь и т.д.). Детали подаваемые на сборочные операции должны быть обезжиренные, хорошо зачищены и должны пройти термообработку перед сваркой. Свариваемые кромки так же должны быть очищены от влаги, ржавчины и масла. Требования к основным и вспомогательным материалам Требования к материалам. Весь поступающей металл должен иметь: сертификат, в котором указывается марка металла, вид проката, его размеры, количество штук, номер плавки, химический состав, физические и технологические свойства. Если сертификата нет, то металл не допускается на производство. Детали подаваемые на сборочные и сварочные операции должны быть сухими, чистыми и выправленными. Сварочные кромки должны быть очищены от влаги, краски, ржавчины и масла. Требования к сварочным электродам: 1)стабильное горение и хорошее формирование шва; 2)получение сварного шва заданного химического состава; спокойное и равномерное расплавление электродного стержня и покрытия; минимальное разбрызгивание электродного металла и высокая производительность; лёгкая отделяемость шлака и достаточная прочность покрытия; сохранение технологических и физико –химических свойств в течении определённого времени; 7) минимальная токсичность при изготовлении и сварки. Электроды должны поставляться в пачках весом 5 кг, иметь ГОСТ, номер плавки. Так же должен быть сертификат, где указывается марка, диаметр, завод изготовитель, масса, химический состав, номер стандарта. В данном случае при изготовлении сварной конструкции я использовал электроды ОК 68.15; тип Э -50А, ГОСТ 9466-75; аналоги (ЦЛ-41, УОНИ 13НЖ, АНБ -1), - электроды для сварки нержавеющей теплоустойчивой стали, тип покрытия –основное, электрод даёт ферритный металл шва. Обеспечивается высокая стойкость сварных соединений в сернистых газах, ток постоянный, полярность прямая, применяется во всех пространственных положениях. Химический состав электрода %:
Механические свойства: предел текучести -390мПа; предел прочности 870мПа; относительное удлинение 25%; данные получены после термообработки при температуре 750С в течение часа. Требования к качеству сварных швов Сварка ответственных конструкций должна производится по технологическому процессу, обеспечивающему хорошее качество сварных соединений и изделия. Для электродуговой сварки применяются электроды марки ОК 68.15. Электроды перед сваркой следует просушить, прокалить при температуре 100С. При многослойной сварке после наложения каждого слоя, особенно корневого, необходимо защищать швы и свариваемые кромки от шлака и устранять дефекты. По окончании сварки швы и прилегающие к нему зоны должны быть зачищены от шлака, металлических брызг и грязи. Твёрдость металла шва сварных соединений из стали марки 20Х13 выполненными ручной электродуговой сваркой должна составлять 260 HB.Требование на корозионностойкость сварного соединения должна соответствовать чертёжному проекту или технической документации. В сварных соединения не допускаются следующие дефекты: холодные трещины, подрезы, пористость наружной поверхности шва, прожоги. Требование к квалификации сварщика Все рабочие, допускаемые к изготовления сварной конструкции должны пройти соответствующие квалификационные испытания. Эти испытания должны повторяться два раза в год, по этому распоряжением по цеху создаётся специальная комиссия, которая проверяет теоретическую подготовку и практические навыки всех специалистов. Практическая подготовка у сварщиков включает в себя умение практически качественно выполнять сварку соответствующего изделия и соединений. Сварка печи должна осуществляться сварщиком 3-4 разряда, которые прошли аттестацию и все испытания, так как эта конструкция малоответственная. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНОЙ КОНСТРУКЦИИ Расчленение конструкции на узлы и подузлы Эскиз печки  Собираемая печь расчленяется технологом на отдельные детали , более простые по форме имеющий общий вес , чтобы обеспечить удобство работы , простоту и минимальные деформации и напряжения после сварки. В технологическом процессе подробно описывается порядок сборки и сварке деталей и узлов печи в целом. Сборка и сварка некоторых деталей может осуществляться вручную, а другие детали и узлы свариваются по возможности при помощи специальных сборочно-сварочных приспособлений. После сборки (перед сваркой) конструкция должна контролироваться ОТК – отделом технического контроля. Сварку данного изделия производить (РДС) ручной дуговой сваркой плавящимся электродом. После сварки данное изделие должно подвергаться термообработке и визуальному контролю сварных швов на наличие дефектов. Прежде всего, необходимо изготовить топку. Ее размеры каждый определяет сам, но профессионалы советуют при ширине 0.5 метра делать такую же высоту.  Типовой чертеж печи для бани из металла предполагает, что топка будет состоять из двух секций. В первой из них происходит сжигание топлива, а вторая нужна для сбора золы. Учитывая это, их разделяют решеткой и делают отдельные дверцы. Стоит отметить, что окно секций для сбора золы часто используют для создания тяги, которая необходима для горения. Если чертеж банной печи из металла предполагает размещение каменки, то верхнюю часть топки также изготавливают из решетки  Заготовительные операции Существуют следующие виды заготовительных операций: правка; разметка; резка; обработка кромок; гибка и очистка под сварку. Так как печка состоит из листов, трубы и уголков, то необходимо перед сваркой выполнить следующие операции: Правка листов рис1Виды деформаций листовой стали: 1- волнистость; 2- серповидность в плоскости; 3- местные выпучины;4- заломленные кромки; 5- местная погнутость; 6- волнистость поперёк части листа. Листовой прокат требует правки в там случае, если его поставляют в неправленом виде, а так же если деформации возникли при транспортировании. Наиболее часто встречающиеся виды деформаций показано на рис 1. Правка осуществляется созданием местной пластической деформации и обычно производится в холодном состоянии для устранения волнистости листов и полос толщиной 0,5 – 30мм применяют многовалковые машины. Исправление достигается многократным изгибом, при пропускании листов между ними и верхними рядами валков расположенных в шахматном порядке рис 2,а. Правку мелко – и среднесортового, а так же профильного проката производят на роликовых машинах (рис 2, б), работающее по той же схеме что и листоправильные.  рис 2Схемы правки листовых и профильных элементов: а- на листоправильных вальцах; б – в углоправильных вальцах; в – на прессе. В случае необходимости создания более значительных деформаций правка и гибка стали должна производится в горячем состоянии после нагрева до 900°С для стали классов С 52, С60. Деформирование при высокой температуре сопровождается процессом кристаллизации, и пластические свойства металла не снижаются. Разметка – операция по перенесению формы и размеров изделия на заготовку. Для разметки применяются следующие инструменты: чертилка – стержень из инструментальной стали, закаленный в острозаточенный, средняя часть его утолщена для удобного держания в руке. Линейки – обычные, стальные, масштабные или со скошенными рабочими кромками, обеспечивающие большую точность разметки. Угольники – обычные слесарные и с Т – образной полкой; последние более производительны и удобны в работе. Разметочные циркули – для нанесения дуг и окружностей, деления отрезков на части, перенесения размеров и т.п. Так же применяются штангенциркули с точностью 0,05мм. кернеры – для закрепления разметочных линий путём накернивания и для наметки центров отверстий. молотки - для кернения весом 100 -150гр Для пространственной разметке применяются более сложные инструменты: рейсмусы – различных конструкций, являющиеся основным инструментом при пространственной разметке. разметочные плиты – массивная чугунная плита тщательно простроганная , с высокой точностью взаимоперпендикулярности верхней плоскости и боковых сторон. Служит для установки деталей и рейсмуса при разметке. РезкаРезка деталей с прямолинейными кромками из листов до 40мм, как правило производится на гильотинных ножницах (рис 3,а). Разрезаемый лист 2 заводится между верхнем 4 ножами до упора 5 и зажимается прижимом 3. Верхний нож , нажимая на лист, производит скалывание. Схема резки на ножницах различных типов  рис3Прямой рез со скосом кромки под сварку можно получить, используя специальные ножницы (рис 3.б). Дисковые ножницы (рис 3 в) позволяет осуществлять вырезку листовых деталей непрямолинейными кромками толщиной 20 -25мм. Для поперечной резке фасонного проката применяют пресс- ножницы с фотонными ножами или дисковые пилы. Ручную и полуавтоматическую резку листов проводят по разметке, автоматическую- с помощью копирных устройств, по масштабному чертежу или на машинах с программным управлением. Обработка кромокМеханическую обработку кромок на станках производят: а) для обеспечения требуемой точности сборки; б) для обработки фасок сложного очертания; в) для удаления металла кромок, обрезанных ножницами или с помощью термической резки, когда это считается необходимым. При обработке длинных кромок применяют кромкострогальные станки, более коротких торцефрезерные,но в нашем случае мы используем УШМ с зачистным кругом. 4)ОчисткаНаиболее используемыми способами предварительной обработки металла являются: очистка ручным инструментом, механическая очистка, абразивоструйная очистка. Ручную очистку поверхности проводят с использованием обрубочных молотков для скалывания ржавчины и других загрязнений, ручных проволочных щёток, шпателей, скребков, абразивных шкурок, наждака. Механизированную очистку проводят с использованием вращающихся проволочных щёток, машин(УШМ) для зачистки абразивными шкурками, дисков для зачистки абразивными шкурками, абразивных точильных камней, зачистных молотков с электро- или пневмоприводом, игольчатых пистолетов, шлифовальных кругов. Оценка свариваемости материала конструкции Свариваемость – свойство металлов и сочетание металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. Оценка свариваемости по химическому составу. Технологическая свариваемость металлов и их сплавов зависит от многих факторов: химической активности металлов; степени легирования; содержания примесей и структуры. Наибольшее влияние на свариваемость сталей оказывает углерод (С). С увеличением содержания углерода, а так же ряда других легирующих элементов сварка сталей ухудшается. Ориентировочным количественным показателем свариваемости стали является эквивалентное содержание углерода, которое определяется по формуле Cэ = C + Mn : 6 + Si : 24 + Cr : 5 + Ni : 40 + P : 2 Се = 0,16+ 0,6 :6 + 0,6:24 + 12:5 + 0,6 :40 + 0,03 :2 = 0,16 + 0,1 + 0,025+ 2,4 + 0,015 + 0,015 =2.715% углерода - для моей марки стали. Первой трудностью, наблюдающиеся при сварке жаростойких сталей, является предупреждение возникновения холодных трещин в околошовной зоне и металла шва. Так как сталь склонна к закаливанию то, необходимо установить скорость охлаждения. Подогрев заметно влияет на структуру металла в зоне сварки. Уменьшая скорость охлаждения, удаётся регулировать структурные превращения. Сталь из которой изготовлена печка удовлетворительно свариваемая, для сварки выгодно применять электродуговую сварку плавящимися электродами. Так же нужен предварительный и сопутствующий подогрев. Выбор способа сварки При сварке печки я использовал V – образную разделку кромок (рис 4)при толщине металла 10мм, угол раскрытия □ 50 – 60 º , притупление 5мм, зазор 1 -3мм. Таким образом, сварка печки производится электродуговой сваркой плавящимся электродом. Следовательно должен обеспечиваться хороший провар корня шва .  рис4 Электродуговая сварка – наиболее широко применяемая группа процессовсварочной технологии. При электродуговой сварке кромки соединяемых деталей расплавляются электрическим дуговым разрядом. Этот вид сварки обеспечивает требуемый химический состав металла шва при различных видах сварных соединений и пространственных положениях сварки с учётом глубины проплавления. Это заставляет корректировать состав покрытия с целью содержания в шве феррита, при этом достигается высокая жаропрочность и жаростойкость сварного шва. Получение металла шва с необходимым химическим составом и структурой способствует применение электродов с фтористокальцыевым (основным) покрытием и поддержания короткой дуги. Тип покрытия электрода определяет необходимость использования постоянного тока обратной полярности, величину которой назначают ток , чтобы отношение его к диаметру не превышало 25 -30 А/мм. В потолочном и вертикальном положении, ток снижают на 30%, чем при сварке в нижнем положении. Электроды перед сваркой прокаливают до температуры 250 -400ºС. Характеристика и обоснование сварочных материалов Для сварки стали марки 20Х13 используются электроды марки ОК 68.15 который даёт ферритный металл шва. С помощью этих электродов обеспечивается высокая стойкость и прочность сварных соединений. Электроды с небольшим процентным содержанием марганца позволяет получить сварное соединение с более высоким показателем ударной вязкости. Необходимо заметить, что при сварке данными электродами необходимо выполнять сварку на постоянном токе прямой полярности. Разработка технологической карты  Расчёт и выбор режима сварки Режим сварки – совокупность параметров определяющих процесс сварки. К этим параметрам относится сила сварочного тока (I)А, напряжение U(В), диаметр электрода, величина сварочного тока, скорость и перемещение электрода вдоль оси шва, число проходов. Диаметр электрода выбирают по толщине металла. В данном случае толщина металла 10мм, значит диаметр электрода 4мм, Uд = 40В. Считаем силу тока по формуле I = (20 + 6dэ ) dэ ; I= ( 20 + 6 □ 4) □4 = 176 (А); Из этого следует что режимы сварки для моей конструкции должны бать следующие:
Обоснование и выбор оборудования Для сварки моей конструкции я использовал сварочный выпрямитель ВДУ – 506. Данное сварочное оборудование обеспечивает следующие требования: является новейшей конструкцией; обеспечивает необходимую производительности; обеспечивает надёжность и безотказность в работе. ВДУ -506 – выпрямитель сварочный, универсальный, для электродуговой сварки, 500 – номинальная величина сварочного тока, 06 – регистрационный номер. Предназначен для ручной дуговой сварки покрытыми электродами, на постоянном токе. Является регулируемым теристорным выпрямителем с жёсткой или падающей жёсткой характеристикой. Работает в комплекте с полуавтоматом ПДГО -510, со стабилизацией скорости подачи проволоки и возможностью удаления подающего механизма от выпрямителя на расстояние, оптимален для цеховых условий для сварки на токах дуги до 450А, ПВ = 100%. Сварочный универсальный выпрямитель ВДУ- 506 имеет: плавное регулирование сварочного тока в режиме ММА и сварочного напряжения в режиме MIG/MAG; возможность предостановке напряжения на дуге для полуавтоматической сварки; наличие розетки 36В для питания подогревателя газа; защита от тепловой перегрузки; быстросъемные, безопасные токовые разъемы; класс изоляции Н; принудительное охлаждение;
хорошая продолжительность включения Технические характеристики выпрямителя ВДУ -506
Мероприятия по уменьшению сварочных деформаций Рациональное конструирование сварных узлов. Рабочие чертежи сварных конструкций следует разрабатывать с учётом мероприятий по уменьшению сварочных напряжений и деформаций. Для этого сварные соединения конструируют таким образом, чтобы объём наплавленного металла был минимальным. Например, при толщине металла до 10мм следует применять V – образную подготовку кромок. С этой же целью заменяют прерывистые соединения на сплошныё швы внешнего сечения. Выполняют стыковые швы при минимальном угле раскрытия шва и минимальном зазоре. Избегают резких переходов сечений, а так же применяют преимущественно стыковые соединения и не допускают концентраций и пересечений сварных швов. Выбор рациональной технологии сборки и сварки. Порядок сборки под сварку, способ сварки, режимы сварки и последовательность наложения шва по его длине и сечению оказывает значительное влияние на величины деформаций и напряжений при сварке. Чтобы уменьшить остаточные деформации и напряжения конструкций при сборке, по возможности не допускают скрепления узлов деталей прихватками, которые создают жёсткое закрепление. Для обеспечения подвижного состояния закреплённых деталей используют клиновые, центровочные и другие сборочные приспособления .На образование остаточных напряжений и деформаций значительное влияние оказывает способ сварки. На величину характер сварочных напряжений и остаточных деформаций влияет погонная энергия сварки и режим сварки. Увеличение сечения шва, как правило, способствует росту деформаций. Величина остаточных деформаций и напряжений зависит от порядка наложения швов по длине и сечению. Например при сварке листовых конструкций вначале выполняют поперечные швы отдельных поясов а затем соединяют пояса между собой. Уравновешивание деформаций. Сущность этого способа заключается в том , что устанавливают определённую последовательность наложения швов, при которой деформации от предыдущих швов снижается при выполнении последующих швов. Этот способ широко применяют при сварке стержневых конструкций из деталей симметричного сечения. Перед сваркой конструкции или элемента для уменьшения остаточной деформации искусственно создают деформацию, обратную по знаку по отношению той, которая может возникнуть при сварке. Жесткое закрепление изделия. Закрепление обеспечивает снижение сварочных деформаций по сравнению со сваркой в незакреплённом состоянии, если зона нагрева до температур свыше 600ºС не превышает 0,15 ширины свариваемого элемента. Если зона нагрева будет более 0,15 ширины листа, то жёсткое закрепление не уменьшает деформаций, а наоборот может увеличить их по сравнению со сваркой в свободном состоянии. 3.КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНОЙ КОНСТРУКЦИИ После сварки печки сварные швы необходимо проверить на наличие дефектов. Дефект – отклонение от норм, предусмотренных гостами, техническими условиями и чертежами проектов. Дефекты бывают внешними и внутренними. К внешним дефектам относятся: подрезы, непровары, трещины, прожоги. К внутренним дефектам относится: поры, шлаковые включения, холодные и горячие трещины. Для проверке сварных швов в печке применяется ультразвуковой контроль. Внешний осмотрЛюбая проверка качества сварных швов начинается с визуального контроля. Осматривают все 100% сварных соединений. Сначала проверяют геометрию и форму шва. Визуальный контроль помогает выявить, наряду с наружными, часть внутренних изъянов. Так, переменные по габаритам валики швов и неравномерные складки говорят о непроварах, возникающих из-за частых обрывов электрической дуги. Перед началом работ со сварных соединений удаляют шлак, окалины прочие загрязнения. Чтобы лучше можно было разглядеть дефекты, швы обрабатывают азотной кислотой (10%). Это придает матовость шву, что облегчает поиск изъянов. После обработки кислотой необходимо провести тщательную протирку спиртом, чтобы предупредить ее вредное влияние на сплав. Для повышения качества проверки можно использовать фонарь и оптическую лупу. Для контроля геометрических размеров применяют штангенциркуль и шаблоны. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе курсовой работы бал представлен технологический процесс изготовления сварной печки, чертежи, различные схемы, таблицы. Были подобранны сварочные материалы и марка стали в соответствии с ГОСТ. Бал подобран метод сварки, режимы сварки, сварочное оборудование и контроль качества сварного соединения а так же бала сделана технологическая карта. Данные сделанные в моей курсовой работе показывают, что печка для отопления бани прошла все испытания, в том числе на прочность, она соответствует всем требованиям, нормам и стандартам и пригодна к эксплуатации. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||