Lэл = 10∙2=20мм.
Рассчитывается величина тока по формулеIсв = j∙Fэлгде j — плотность тока А/мм2, определяется по [2 табл. 2.2], (j = 110A/мм2);Fэл — площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм2. Iсв = 110∙3,14=345,4А≈345АОпределяем напряжение на дуге по формуле.
Принимаем Uд=28 В.Определяем скорость подачи электродной проволоки по формулегде 0,9 — коэффициент, учитывающий потери на угар и разбрызгивание;αн — коэффициент наплавки г/А∙ч, определяем по формуле.
Определяем скорость сварки или скорость перемещения дуги по формулегде Fн — площадь поперечного сечения наплавленного металла, мм2 (Fн=60,5 мм² для С8−10 сварка выполняется в 2 прохода); ρ - плотность металла, г/см3 (ρ=7,85г/см3).
2.4.
3. Выбор сварочного оборудования для сборки и сварки.
Сварочная головка АСГВ — 4АРБольшую часть автоматов для дуговой автоматической сварки в защитных газах составляют подвесные сварочные головки. Их применяют в установках, когда в процессе сварки передвигается изделие. Для сварки стыкового шва мы выбираем головку АСГВ — 4АР в соответствии с рисунком 2.5, которая предназначена для автоматической сварки в углекислом газе. Сварка ведется как с подачи присадочной проволоки, так и без нее головка имеет систему автоматического поддержания заданной величины дугового промежутка, она комплектуется сварочной горелкой 1 ГНА-160−100. Головка состоит из механизмов горизонтального и вертикального перемещения горелки, механизмов подачи присадочной проволоки и настройки боудена, кассеты, пульта управления, шкафа с электроаппаратурой, электроразводки, блока управления газом, дублирующего пульта и штатива. Техническая характеристика сварочной головки АСГВ-4АР приведена в таблице 2.4 [6]. Таблица 2.4-Техническая характеристика головки АСГВ — 4АРПоказатели.
ВеличинаНоминальный сварочный ток, А315Диаметр вольфрамового электрода, мм1−5Диаметр присадочной проволоки, мм0,8−2Скорость подачи присадочной проволоки, м/с (2,1−33)x10−3Установочные перемещения горелки, мм: поперек швапо вертикали5050.
Поворот вокруг горизонтальной оси, 090Габаритные размеры головки, мм:370×360×650Габаритные размеры шкафа управления, мм:850×500×1247.
Масса головки, кг22Масса шкафа управления, кг115Рисунок 2.5 — Сварочная головка АСГВ-4АР:1 — крепление, 2 — электродвигатель, 3 — механизм подачи проволоки, 4 — сварочная горелка, 5 — боуден, 6 — корректор
Горелка 1ГНА-160−100Для комплектации головки АСГВ — 4АР мы выбрали уменьшенную стандартную горелку 1ГНА — 160 — 100, техническая характеристика которой приведена в таблице 2.
5.Таблица 2.5 — Техническая характеристика горелки 1ГНА — 160 — 100Показатели.
ВеличинаНоминальный сварочный ток, А160Диаметр электрода, мм1,5−4Вид охлаждения.
ВоздушноеВысота горелки, мм100Диаметр сопла, мм9,12Масса, кг0,156Полуавтомат ПДГ-508Полуавтомат сварочный типа ПДГ-508 предназначен для сварки сплошной проволокой в смеси активных защитных газов стыковых, нахлесточных и угловых соединений из сталей различных классов. Полуавтомат выпускается по ТУ 16−739.
103−77 в климатическом исполнении У категории 3 по ГОСТ 15 543–70. Техническая характеристика приведена в таблице 2.6 [9]. Таблица 2.6 — Техническая характеристика ПДГ-508Показатели.
ВеличенаНоминальное напряжение сети трехфазного переменного тока, В380Частота питающей сети, Гц50Номинальный сварочный ток, А 500Род тока постоянный.
Пределы регулирования сварочного тока, А100−500Диаметр электродной проволоки, мм 1,2 — 2,0Скорость подачи электродной проволоки, м/ч108 — 932Длина шлангового провода, м3,0Масса электродной проволоки, в кассете, кг12Расход газа, л/мин8 — 20Масса собственно полуавтомата, кг, не более26Полуавтомат изготавливается в исполнении для работы с выпрямителем сварочным ВДУ-506.Полуавтомат состоит из собственно полуавтомата, источника сварочного тока, шкафа управления, держателя (горелки), кабелей управления, сварочных проводов, рукава газового тракта. Полуавтомат так же служит для подачи электродной проволоки, защитного газа через горелку в зону сварки. В полуавтомат входят: кассета с тормозным устройством, подставка, механизм подачи, отсекатель газа. Кассета служит в качестве емкости для электродной проволоки. Тормозное устройство предотвращает распускание проволоки. Подставка предназначена для установки на ней механизма подачи, отсекателя газа, токовых и газовых разъемов, а также органов управления электрической схемой полуавтомата. Механизм подачи служит для подачи электродной проволоки в зону сварки. Отсекатель газа предназначен для подачи газа в зону сварки. Источник питания ВДУ-506Выпрямитель сварочный типа ВДУ-506 предназначен для комплектации сварочных автоматов и полуавтоматов однопостовой механизированной сварки. Выпрямитель может быть использован для работы со сварочными роботами и манипуляторами, а также для ручной дуговой сварки штучными электродами. Климатическое исполнение выпрямителя У, категория размещения 3, по ГОСТ 15 543–70.Таблица 2.7 — Техническая характеристика ВДУ-506Показатели.
ВеличинаНижняя температура окружающей среды,°С-40Продолжительность цикла сварки, мин10Номинальный сварочный ток, А500Пределы регулирования:
сварочного тока, Ажесткиепадающие-рабочего напряжения, Вжесткиепадающие100 — 50 070 — 50 018−5023−46Напряжения холостого хода, В80Потребляемая мощность, кВ-А40Напряжение сети, В220КПД, % не менее82Масса, кг310Выпрямитель представляет собой устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. ВДУ называют универсальным, т.к. их электрическая схема предусматривает переключение для работы жестких и падающих внешних характеристик. Выпрямители ВДУ обеспечивают плавное регулирование выходного тока и напряжения, стабилизацию напряжения при изменениях напряжениях сети. Техническая характеристика в таблице 2.7 [8]. Источник питания ВСВУ-400Для обеспечения устойчивого горения дуги применяются специализированные источники питания с высокими технологическими свойствами. Источник питания ВСВУ-400 предназначен для автоматической сварки изделий из обычных, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, титановых сплавов в непрерывном и импульсном режимах.
Он обеспечивает стабилизацию сварочного тока 2,5% при изменениях напряжения сети 10%, длины дуги от 0,5 до 6 мм и температуре окружающей среды от 5 — 350 С. Техническая характеристика в таблице 2.8 [9]. Таблица 2.8 — Техническая характеристика ВСВУ-400Показатели.
ВеличинаНоминальный сварочный ток при ПВ=60%, А400Напряжение, ВНе более 100Потребляемая мощность, кВт15,5Напряжение питающей сети, В380 10%Габаритные размеры, мм920×590×8002.
4.4. Разработка маршрутного технологического процесса сборки и сварки.
Технологические переходы для сборки и сварки фланцев, представлены в следующих пунктах:
1) ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬЛистовая заготовка должна быть правленой на листоправильных машинах в холодном состоянии, не должна иметь трещин и расслоений, заусениц, загрязнений, ржавчины.
Допускаются прогибы заготовки не более 0,25 мм на 1 м длины заготовки.
Серповидность стенки балки и полок не должна превышать 0,1 мм на 1 м длины балки.
Если на деталях балки имеются стыковые сварные швы, то на сборку такие элементы поступают со снятым усилением, которое удаляется на участке, длина которого равна толщине стенки плюс 5 — 10 мм в каждую сторону для того, чтобы при сборке не образовался зазор, который может привести к прожогу.
Контролировать геометрические размеры кромок, качество их обработки и габаритные размеры полок и стенки балок. Инструменты: рулетка ГОСТ 7502– — 80, угольник поверочный, штангенциркуль.
2) ПОДГОТОВКА ОСНОВНОГО МЕТАЛЛАПеред сваркой проплавляемые поверхности и примыкающие к ним зоны метала шириной не менее 20 мм, должны быть зачищены от шлака, ржавчины, масла, влаги, других загрязнений. Инструменты: щетка металлическая, шлифмашинка.
3) КОНТРОЛЬКонтролировать качество обработки свариваемых поверхностей: указанные места должны быть обработаны до металлического блеска. Наличие на них окалины, масел и других загрязнений недопустимо.
4) ПОДГОТОВКА СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВПроволоку сварочную Св — 08Г2СЦ обезжирить.
Флюс сварочный прокалить в термопечи при температуре 300 — 400 °C в течении 1 часа.
Электроды Э — 50А прокалить в электрических печах при температуре 150 — 200 °C.Оборудование и материалы: термопечь для прокалки флюса и электродов, уайт — спирит.
5) КОНТРОЛЬВыполнить контроль подготовки сварочных материалов.
6) ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯПодготовить оборудование для сборки, инструмент и приспособления.
Настроить кондуктор на заданные размеры. Регулировать винты подвижных опор по высоте и регулировать положения самих подвижных опор по ширине фланца. Оборудование: сборочный кондуктор.
7) ТРАНСПОРТНАЯЗастропить основаниефланца и подать его на стенд. Оборудование: кран мостовой, эксцентриковые захваты.
8) СБОРКАУстановить основаниефланца на стенде в горизонтальном положении.
Отстропить.Оборудование: сборочный кондуктор, кран мостовой, эксцентриковые захваты.
9) ТРАНСПОРТНАЯЗастропить трубу.
Подать к месту сборки.
Установить вертикально в кондуктор.
Выправить торцы собираемой фланца.
При необходимости откорректировать регулировку боковых опор кондуктора.
Установить трубу в кондуктор, выдержав зазор между стенкой и полкой балки 0+1 мм.- Отстропить детали. Оборудование: мостовой кран, сборочный стенд, эксцентриковые захваты.
10) КОНТРОЛЬ УСТАНОВКИ ДЕТАЛЕЙ ФЛАНЦАКонтролировать перпендикулярность полок стенки балки.
Контролировать зазор между стенкой и полкой балки 0+1 мм. Оборудование и инструменты: сборочный кондуктор, угольник поверочный 90°, рулетка, щуп или шаблон.
11) СВАРКАВыполнить сварку корня шва. Оборудование: сварочный полуавтомат ПДГ-508 в среде защитного газа.
12) СЛЕСАРНАЯОтделить шлаковую корку со сварных соединений.
Зачистить сварные соединения и прилегающие к ним участки от шлака, окалины. Инструменты: зубило слесарное, молоток, щетка металлическая, машинка электрическая с наждачным кругом. щуп или шаблон.
13) СВАРКАВыполнить сварку заполняющего и облицовочного швов. Оборудование: сварочный автомат АСГВ — 4АР.14) СЛЕСАРНАЯОтделить шлаковую корку со сварных соединений.
Зачистить сварные соединения и прилегающие к ним участки от шлака, окалины, остатков флюса. Инструменты: зубило слесарное, молоток, щетка металлическая, машинка электрическая с наждачным кругом.
15) КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙВыполнить контроль геометрических параметров сварных соединений.
Произвести контроль качества сварных соединений на наличие пор, трещин, шлаковых включений, несплавлений по кромкам, непроваров в корне шва, подрезов и прожогов внешним осмотром;
— Выполнить контроль качества сварных соединений ультразвуковым методом. Инструменты и оборудование: штангенциркуль, универсальный шаблон сварщика, ультразвуковой дефектоскоп.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изучена конструкция и назначение изделия «Перегородка». Проанализирован материал изделия. Выполнен анализ существующей технологии сварки давлением. Выбран метод и способ изготовления изделия с подходящим технологическим процессом сборки и сварки. Спроектирована принципиальная новая схема технологического процесса.
Проведен расчет режимов сварки. Описан технологический процесс сборки и сварки изделия «Перегородка» с использованием контактной точечкой сварки. Изучена конструкция и назначение изделия «Фланец». Проанализирован материал изделия и произведена оценка его на свариваемость. Выполнен анализ существующей технологии сварки плавлением. Выбран метод и способ изготовления изделия с подходящим технологическим процессом сборки и сварки. Проведен расчет режимов сварки.
Описан технологический процесс сборки и сварки изделия «Фланец» с использованием полуавтоматической сварки в среде защитных газов и автоматической сварки под слоем флюса.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература1. Акулов, А. И. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки / А. И. Акулов [и др.]. — М.: Машиностроение, 2003. — 326 с.
2. Березиенко, В. П. Технология сварки давлением: учеб. пособие для вузов / В. П. Березиенко, С. Ф. Мельников, С. М. Фурманов — Могилев: изд-во Белорус. УН-ТА, 2009. — 252 с.
3. Орлов, Б. Д. Технология и оборудование контактной сварки: учебник для вузов / Б. Д. Орлов, А. А. Чакалев, Ю. В. Дмитриев, А. Л. Марченко — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1986. — 352 с.
4. Расчет сварочного тока для точечной, шовной и стыковой сварки. — Брянск, БГТУ, 2016. — 20 с.
5. Чернышов, Г. Г. Оборудование и основы технологии сварки металлов плавлением и давлением: учеб. пособие для вузов / Г. Г. Чернышов, Д. М. Шашин, В. И. Гирш, А. П. Исаев; под ред. Г. Г. Чернышова, Д. М. Шашина.
— СПб. [и др.]: Лань, 2013. -.
461 с. Дополнительная литература6. Акулов, А. И. Технология и оборудование сварки плавлением: учебник для вузов / Акулов А. И., Бельчук Г. А., Демянцевич В. П. — М.: Машиностроение, 1977. — 432 с.
7. Кортелев, Г. А. Выбор метода сварки / Г. А. Кортелев, В. В. Коряжкин. — Брянск: БИТМ, 1989. — 76 с.
8. Оборудование для контактной сварки: справ. пособие / под ред. Смирнова В. В. — СПб.: Энергоатомиздат, СПб отд-е., 2000.-848 с.
9. Суслов, А. Г. Основы технологии машиностроения: учебник для вузов. — М.: Кнорус, 2013. — 286 с.
10. Гуляев, А. И. Технология и оборудование контактной сварки. — М.: Машиностроение, 1985. — 256 с.
11. Гиллевич, В. А. Технология и оборудование рельефной сварки. — Л.: Машиностроение, 1976. — 152 с.
12. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / под. ред. акад. Б. Е. Патона. М., «Машиностроение», 1974. -.
768 с. Справочная литература13. Николаев, Г. А. Сварка в машиностроении: справочник. в 4 т.
/ Г. А. Николаев: редкол.: Г. А. Николаев [и др.] - М.: Машиностроение, 1978. — Т.
1. / под ред. Н. А. Ольшанского. 1978. — 504 с.
14. Николаев, Г. А. Сварка в машиностроении: справочник. в 4 т. / Г. А. Николаев: редкол.: Г. А. Николаев [и др.] - М.: Машиностроение, 1978. — Т.
2. / под ред. А. И. Акулова. 1978. — 462 с.
15. Николаев, Г. А. Сварка в машиностроении: справочник. в 4 т. / Г. А. Николаев: редкол.: Г. А. Николаев [и др.] - М.: Машиностроение, 1979.
— Т. 4. / под ред. Ю. Н. Зорина. 1979.
— 512 с.
16. Николаев, Г. А. Сварка в машиностроении: справочник. в 4 т. / Г. А. Николаев: редкол.: Г. А. Николаев [и др.] - М.: Машиностроение, 1979. — Т.
3. / под ред. В. А. Винокурова. 1979. — 567 с.
17. Патон, Б. Е. Машиностроение: энциклопедия. в 40 т.
Т. 3−4: Технология сварки, пайки и резки / В. К. Лебедев, С.И. Кучук-Яценко, А. И. Чвертко, К. С. Акопьянц; ред.-сост. Б. Е. Патон; отв. ред. П. Н. Белянин. — М.: Машиностроение, 2006. — 767 с.
18. Патон, Б. Е. Машиностроение: энциклопедия. в 40 т. Т. 4−6:Оборудование для сварки / В. К. Лебедев, С.И. Кучук-Яценко, А. И. Чвертко, К. С. Акопьянц; ред.-сост. и отв. ред.
Б. Е. Патон. — 2-е изд., испр. — М.: Машиностроение, 2002. — 495 с.
19. Сварочные материалы для дуговой сварки: справ. пособие. В 2 т. Т. 1. Защитные газы и сварочные флюсы / Б.
П. Конищев, С. А. Курланов, Н. Н. Потапов [и др.]; под общ. ред. Н.
Н. Потапова. — М.: Машиностроение, 1989. — 544 с.
20. Сварочные материалы для дуговой сварки. В 2 т. Т.
2. Сварочные проволоки и электроды: справ. пособие / Б. П.
Корневище [и др.]; под ред. Н. Н. Потапова. — М.: Машиностроение, 1993.
— 768 с. Нормативная литература21. ГОСТ 14 111–90. Электроды прямые для контактной точечной сварки. Типы и размеры.
22. ГОСТ 14 771–76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
23. ГОСТ 15 878–79. Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры.
24. ГОСТ 2.312−72. ЕСКД. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.
25. ГОСТ 5264–80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
26. ГОСТ 8713–79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
