Дипломная Работа Ручная Дуговая Сварка Шкафчика
Дипломная Работа Ручная Дуговая Сварка Шкафчика
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Дуговая сварка в среде защитных газов является
одним из широко применяемых технологических процессов в машиностроении.
Сущность процесса сварки в среде защитных газов
неплавящимся и плавящимся электродами схематично показана на рисунке 1. В первом
случае электрическая дуга возбуждается между вольфрамовым или угольным
электродом 1 и основным металлом 2 и горит в среде защитного газа 3. Для
заполнения разделки в дугу подается присадочная проволока 4.
Рисунок 1. Схема процесса сварки в
среде защитных газов: а - неплавящимся электродом; б - плавящимся электродом
При сварке плавящимся электродом
электрическая дуга горит в среде защитного газа 3 между сварочной проволокой 1
и основным металлом 2. Проволока подается механически с постоянной скоростью
или переменной, зависящей от напряжения дуги.
Установка для сварки в среде
защитных газов состоит из источника тока, сварочного автомата и полуавтомата,
набора газоэлектрических горелок, очистителя и баллонов с газами.
Принципиальные схемы сварочных постов показаны на рисунке 2.
Рисунке 2. Принципиальные схемы
постов для сварки в среде защитных газов: а - схема поста с питанием дуги
постоянным током; б - схема поста с очисткой и осушкой газов; в- схема поста с
питанием дуги переменным током; 1 - источник сварочного тока; 2- дроссель -
регулятор тока; 3- осциллятор; 4 - реостат; 5 - горелка; 6 - амперметр; 7 -
вольтметр; 8 - редуктор; 9 - расходомер; 10 - газовый баллон; 11 - осушитель
газа; 12 - очиститель газа
Газоэлектрические горелки для сварки
в среде защитных газов разделяются на малые (ток 120 А), средние (ток до 240 -
400), и тяжелые (ток до 400 - 600 А). Горелки предназначаются для крепления
электрода, подведения к нему сварочного тока, регулирования расхода газа и
направления струи газа. Горелки имеют воздушное или водяное охлаждение. На
рисунке 3 показана горелка для ручной газоэлектрической сварки неплавящимся
электродом, рассчитанная на токи до 200 А.
Рисунок 3. Горелка для сварки
неплавящимся электродом: 1 - вольфрамовый электрод; 2 - сопло; 3 - цанга; 4 -
вентиль.
Для полуавтоматической сварки
неплавящимся электродом в среде защитных газов применяются специальные
шланговые полуавтоматы (ПШВ-1); сварочная головка полуавтомата перемещается
вдоль шва, опираясь на подаваемую механически присадочную проволоку диаметром 1
- 2 мм.
Для автоматической сварки
неплавящимся и плавящимся электродом в среде защитных газов применяются
специальные универсальные автоматы (АРК-1 и др.). Головка автомата укреплена
вращающейся консоли, что дает возможность производить сварку на нескольких
рабочих местах, расположенных вокруг колонны.
В качестве защитных газов применяются
чистые аргон и гелий, смеси их между собой, а также смесь с некоторыми
активными газами (водородом, кислородом и углекислым газом).
Аргон- инертный газ несколько
тяжелее воздуха, надежно защищает дугу и зону сварки. Дуга в аргоне горит очень
устойчиво. При сварке алюминиевых сплавов на переменном или постоянном токе
обратной полярности происходит разрушение окисной пленки на поверхности
металла.
Гелий - инертный газ в 10 раз легче
воздуха. Расход гелия при сварке превышает расход аргона на 30 - 40%. При одном
и том же сварочном токе дуга в гелии имеет большую тепловую мощность, чем в
аргоне, и, следовательно, обладает большей проплавляющей способностью.
Аргоно-гелиевая смесь повышает
устойчивость горения дуги и ее тепловую мощность.
При сварке в аргоно-кислородной
смеси (95 - 97% Аr и 5є - 3%О 2 ) понижается так называемый
критический ток, при котором электродный металл начинает переходить в сварочную
ванну не в виде отдельных капель, а в виде конической струи. Кроме того,
повышается плотность наплавленного металла и увеличивается скорость сварки.
Применение аргоно-водородной смеси (85% Аr + 15% Н 2 ) позволяет
увеличить напряжение на дуге, повысить ее тепловую мощность и способствует
повышению чистоты и плотности металла шва. Добавление к аргону углекислого газа
(90% Аr + 10% СО 2 ) позволяет устранить пористость швов и повышает
устойчивость горения дуги и улучшает формирование наплавленного металла.
Аргоно-азотная смесь (80 - 70% Аr + 20 - 30% N2) применяется при сварке
плавящимся электродом меди и ее сплавов.
Защитные газы хранятся и
транспортируются в стандартных баллонах. Начальное давление газа в баллоне
равно 150 кГ/см 2 . Баллоны для аргона окрашиваются в черный цвет с
горизонтальной белой полосой, для гелия - в коричневый цвет, для азота - в
черный цвет с коричневой полосой, для водорода - в темно-зеленый цвет.
Углекислый газ хранится в жидком виде в баллонах черного цвета. Погрузка,
хранение и транспортировка баллонов осуществляются в соответствии с
"Правилами устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под
давлением".
Для сварки в инертных газах
используются электроды из чистого вольфрама, из вольфрама с добавкой 1,5 - 2%
окиси тория и угольные.
Прутки из чистого вольфрама
диаметром от 0,5 до 7,0 мм применяются для сварки переменным током. При сварке
постоянным током прямой полярности применяются тарированные электроды марки
ВТ-15. Эти электроды в процессе сварки не оплавляются, благодаря чему
сокращается расход вольфрама. Кроме того, введение тория повышает устойчивость
дуги.
Выбор рода тока зависит от
свариваемого материала и от того, каким электродом производится сварка. Для
сварки плавящимся электродом обычно применяют постоянный ток обратной
полярности. При сварке неплавящимся электродом применяется переменный и
постоянный ток. Для надежного возбуждения дуги переменного тока источник
питания должен иметь повышенное напряжение холостого хода (200 ч 300 в). При
сварке неплавящимся электродом постоянным током прямой полярности дуга
отличается высокой устойчивостью.
Малоуглеродистые стали (кипящие и
спокойные) и низколегированные свариваются неплавящимся электродом переменным
током или постоянным прямой полярности, а плавящимся - постоянным током
обратной полярности. Для сварки малоуглеродистых сталей применяется присадочная
проволока, содержащая в качестве раскислителей марганец, кремний и титан
(Св-08ГС, Св-10СМТ).
Для сварки низколегированных сталей
используется присадочная проволока, близкая по составу к основному металлу
(Св-18ХМА или Св-18ХГСА для сталей 25XГСА и 30ХГСА).
Нержавеющие и жаропрочные сплавы
благодаря наличию в них большого количества легирующих элементов являются
хорошо раскисленными. Механические свойства сварных соединений этих сплавов
весьма высокие. Сварка вольфрамовым электродом производится переменным и
постоянным током прямой полярности. Присадочная проволока выбирается по
металлургическим и технологическим свойствам, например сталь 1Х18Н9Т
сваривается на теплоотводящих медных подкладках с применением присадочной
проволоки Св-06Х 19Н9Т.
Алюминиевые сплавы свариваются
неплавящимся электродом без присадочного металла и с присадочным металлом
переменным током и плавящимся электродом постоянным током обратной полярности.
Применяемые в сварных конструкциях деформируемые алюминиевые сплавы делятся на
неупрочняемые термической обработкой (алюминий марки АД1, сплав АМц и АМгЗ) и
упрочняемые термической обработкой (сплав марки АД31, АВ и др.). При сварке
сплавов в упрочненном состоянии металл около шва разупрочняется и для
восстановления его механических свойств после сварки необходима термическая
обработка. При сварке этих сплавов присадочная проволока должна соответствовать
по составу основному металлу. Перед сваркой требуется очистка поверхности
деталей от загрязнений и окисной пленки.
Магниевые сплавы хорошо свариваются
неплавящимся электродом переменным током. Свариваемые детали подвергаются
очистке и удалению окисной пленки. Швы выполняются на подкладках короткой дугой
(1 - 2 мм) с наибольшей возможной скоростью. B качестве присадочного материала
применяются полоски из основного металла или специальные прутки.
Сварка меди и ее сплавов выполняется
постоянным током прямой полярности. Присадочным материалом служит основной
металл. Перед сваркой детали подогреваются до температуры 550°С.
Сварка циркония, тантала, ниобия и
титана выполняется переменным и постоянным током неплавящимся и плавящимся
электродом. Перед сваркой этих сплавов требуется тщательно очистить поверхность
деталей от загрязнений и удалить окисную пленку. Швы сваривают на подкладках,
служащих для ограничения доступа воздуха под швом, или применяют поддув снизу
инертного газа. Присадочным материалом является основной материал.
Полуавтоматическая сварка листов малой толщины плавящимся электродом обычно
выполняется "углом назад" или "углом вперед" (рисунок 4, а
и б). Углы наклона горелки по отношению к детали при сварке соединений втавр и
внахлестку показаны на рисунке 4, в и г. На качество сварки влияет величина
вылета электрода.
Рисунок 4. Схемы сварки в среде
защитных газов. Режимы сварки плавящимся электродом в среде инертных газов
определяются типом
К разновидностям дуговой сварки в
среде инертных газов относятся точечная сварка вольфрамовым электродом и
полуавтоматическая сварка электрозаклепками плавящимся электродом. В первом
случае соединение получается в результате сквозного проплавления верхнего
листа. Этим способом свариваются малоуглеродистые и нержавеющие стали, а также
титановые сплавы. Сварка точками производится на постоянном токе прямой
полярности нитрованным вольфрамовым электродом в любых пространственных
положениях, что особенно важно в монтажных условиях. При сварке
электрозаклепками полуавтоматическая установка-дополнительно оснащается
системой, обеспечивающей возможность регулирования дуги и периодическую подачу
электродной проволоки на заданную длину. Электрозаклепками свариваются на
постоянном токе прямой полярности стальные листы внахлестку, втавр и встык.
В качестве сварочного оборудования
используются так называемые сварочные пистолеты, служащие для закрепления
электрода, подачи газа, возбуждения и поддержания горения дуги.
Дуговая сварка в углекислом газе
выполняется на полуавтоматических и автоматических установках плавящимся и
неплавящимся (угольным или вольфрамовым) электродом. Этим методом удовлетворительно
свариваются большинство сталей. Сварка в углекислом газе экономична и
характеризуется высокой производительностью.
Сущность процесса сварки
(автоматической и полуавтоматической) состоит в том, что дуга, возбужденная
между электродом и изделием, горит в струе подаваемого через горелку
углекислого газа. Под воздействием тепла дуги углекислый газ диссоциирует с
образованием активного атомарного кислорода и окиси углерода. Двуокись углерода
и окись углерода не растворяются в сварочной ванне. Окислительное действие
углекислого газа нейтрализуется путем применения малоуглеродистой сварочной
проволоки с повышенным содержанием марганца и кремния (Св-08ГС, Св-10Г2С).
Сварка аустенитных сталей производится электродной проволокой близкой по
составу к основному металлу.
Схема поста полуавтоматической
сварки в среде защитит газов показана на рисунке 5.
Рисунок 5. Схемы поста для сварки в
углекислом газе: 1 - баллон с жидкой углекислотой; 2 - вентиль; 3 -
предредукторный осушитель газа; 4 - подогреватель газа; 5 - редуктор; 6 -
регулятор давления (расхода) углекислого газа; 7 - электромагнитный клапан; 8 -
реле давления; 9- резиновый рукав для, подачи газа; 10 - газоэлектрическая
горелка; 11 - подающий механизм; 12 - шкаф распределительного устройства
Параметрами режима сварки в
углекислом газе являются род, полярность и величина сварочного тока, диаметр
электродной проволоки, напряжение дуги, скорость сварки и подачи проволоки и
расход газа. Сварка производится постоянным током прямой и обратной полярности,
а также переменным током с осциллятором. В качестве источников тока применяются
стандартные и специально переоборудованные агрегаты с жесткой или возрастающей
характеристикой. Сварка на повышенных режимах (большой ток и напряжение)
способствует стабилизации дуги, уменьшению разбрызгивания металла, увеличению
глубины проплавления кромок и производительности процесса.
Газоэлектрические горелки имеют
водяное охлаждение (токи до 300 А) и воздушное (токи до 200 А). На рисунке 6, а
показана схема горелки для сварки в углекислом газе с водяным охлаждением.
Рисунок 6. Схемы: а - горелки для
сварки в углекислом газе; 1 - токопроводящая трубка; 2 - изоляционная шайба; 3
- сменный наконечник; 4 - каналы охлаждающей воды; 5 - сменное газовое сопло; б
- положение горелки при автоматической сварке угловых швов: в - положения и
перемещения горелки при полуавтоматической сварке угловых швов; г - сечения
трубчатых электродов: 1 - металлическая оболочка; 2 - порошковая набивка
Сварка в углекислом газе выполняется
во всех пространственных положениях. Сварка стыковых швов автоматами
выполняется в нижнем положении при вертикальном положении электрода, а сварка
угловых швов производится, как показано на рисунке 6, б. Полуавтоматическая
сварка стыковых швов выполняется с наклоном электрода "углом назад"
или "углом вперед", а сварка угловых швов - по схеме, показанной на
рисунке 6, в.
К разновидностям сварки в углекислом
газе относятся сварка электрозаклепками и сварка трубчатым электродом. При
сварке электрозаклепками в отличие от сварки под флюсом отпадает необходимость
в засыпке и уборке флюса, создается возможность сварки металла большой толщины.
Кроме того, сварные швы при сварке в углекислом газе менее чувствительны к
ржавчине.
Трубчатые электроды заполняются
порошкообразными компонентами (раскисляющими, легирующими, шлакообразующими и
ионизирующими). Этими электродами с защитой углекислым газом можно сваривать
некоторые легированные стали на более высоких режимах (большой ток и
напряжение), чем стандартной проволокой. Трубчатые электроды по сечению делятся
на: простые цилиндрические и желобчатые.
Для соединения материала небольшой
толщины применяется сварка неплавящимся электродом в смеси газов (25% Аr + 75%
СО2). Подача газов производится к месту сварки раздельно. Аргон в данном случае
предохраняет вольфрамовый электрод от окисления углекислым газом.
.1 Описание сварной конструкции, её назначение,
обоснование выбора материала
Сварная конструкция представляет собой корпус
аппарата, а именно опора и газоспускные трубы.
Опора состоит из двух косынок, накладного листа
и пластины.
Газоспускные трубы состоят из труб, косынок,
фланцев и заглушек.
Материл сварной конструкции должен отвечать следующим
требованиям:
·
обеспечивать
прочность и жёсткость конструкции;
·
гарантировать
хорошую свариваемость;
·
обеспечивать
надёжность эксплуатации.
Таблица 1 Химический состав стали 12Х18Н10Т
Таблица 2 Механические свойства стали 12Х18Н10Т
Временное
сопротивление разрыву бв, МПа
Свариваемость - это характеристика металла,
определяющая его реакцию на воздействие сварки и способность образовывать
сварное соединение с заданными эксплуатационными свойствами. В этом случае
свариваемость рассматривается как степень соответствия свойств сварных
соединений одноименным свойствам основного металла или их нормативным
значениям.
Горячие трещины при сварке- хрупкие
межкристаллические разрушения металла шва и зоны термического влияния,
возникающие в твёрдожидком состоянии при завершении кристаллизации, а также в
твёрдом состоянии при высоких температурах на этапе преимущественного развития
межзёренной деформации. Они могут возникать при неблагоприятном сочетании
некоторых факторов, связанных с понижением деформационной способности металла
вследствие наличия в структуре легкоплавких эвтектик, дефектов кристаллического
строения, выделения хрупких фаз, включения водорода.
Вероятность появления горячих трещин
определяется по показателю "Уилкинсона"
Где C, Mn, Ni, Cr, Mo, V процентное
содержание углерода, марганца, никеля, хрома, молибдена и ванадия.
Вероятность появления горячих трещин
очень велика, это следует учитывать при сварке.
Для оценки появления холодных трещин
рассчитывают углеродный эквивалент
дуговой сварка защитный
газ оборудование
Сталь 12Х18Н10N
относится к 1 группе, термообработка, после сварки желательна.
Определяем структурную формулу стали:
Cr экв
= Cr + Mo + 1.5Si + 0.5Nb + V
Определяем структурную формулу по диаграмме
Шеффлера: структура стали будет аустенитная.
1.2 Выбор сварочных материалов. Технические
условия на изготовление сварной конструкции
Общие принципы выбора сварочных материалов
характеризуется следующими основными условиями:
обеспечение требуемой эксплуатационной прочности
сварного соединения, т.е. определяемого уровня механических свойств материала
шва в сочетании с основным металлом.
обеспечение необходимой однородностью металла
шва (без пор и шлаковых включений или с минимальными размерами и количеством
казанных дефектов на единицу длины шва).
отсутствием горячих трещин, т.е. получением
металла шва с достаточной технической прочностью.
получением комплекса специальных, свойств
металла шва (жаропрочность, жаростойкость, коррозионной стойкости).
Исходя из требований выбираем сварочную
проволоку св-05Х20Н9ФБС (так как её химический состав схож с химическим
составом основного металла) и газовую смесь аргона и углекислого газа (Ar
- 98% и CO 2
- 2%).
Технические условия на изготовление сварной
конструкции и технические требования аппарата.
Класс опасности по ГОСТ 121007 - 76 - 4
Горючесть, воспламеняемость, взрывоопасность по
ГОСТ 121004 - 91 - пожароопасная.
·
Расчетный
срок службы, год, не менее - 10.
·
Группа
аппарата по ГОСТ 52630 - 2006 - 5а.
·
Действие
правил РОСТЕХНАДЗОРА распространяется.
·
Класс
дефектности при контроле сварных швов методом цветной дефектоскопии - 4 по ОСТ
26 - 5 - 99.
Тип производства выбираем исходя из массы,
габаритов сварной конструкции и заданной программой выпуска.
Все машиностроительные предприятия, цехи и
участки могут быть отнесены к одному из трёх типов производства:
Для определения типа производства определяем
массу узлов
Массу всех узлов определяем по формуле:
G гст
- масса газоспускных труб, кг.
Где G к
-
масса косынки, G нл
- масса накладного листа, G п
- масса пластины.
Где V к
- объем косынки; ρ - удельная
плотность материала ( ρ = 7,9 г/мм 2
)
где S 1.2.3
- площадь косынки, мм; s
- толщина листа, мм.
V к
=(15176+23625+63549,5)*8 = 818804мм 3 = 818,804см 3 ,
G к =
818,804*7,9=6468,55гр = 6,46кг.
Так как косынок две полученный результат
умножаем на два
Где V нл
- объём накладного листа,см 3 .
Находим объём накладного листа по формуле:
V нл
= 720*430*8=2476800мм 3 =2476,8см 3
G нл
2476,8*7.3=19566,72гр=19,56кг;
Технология дуговой сварки . Дипломная (ВКР). Другое. 2012-02-13
Дипломная работа : Технология изготовления... - BestReferat.ru
ручная дуговая сварка
Дипломная работа на тему "Основы сварочных ..."
Готовый диплом сварщика (скачать бесплатно с чертежами)
Нет Величия Там Где Нет Простоты Сочинения
Критерии Оценивания Итогового Сочинения 2021 21
Сочинение Настоящая Семья В Моем Понимании
Процесса Воспитания Реферат
Надежность Статистических Показателей Правовой Статистики Курсовая Работа