Курсовая работа (т): Технология сварочно-наплавочных работ задней фермы автомобильной рамы

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

,

При сварке в углекислом газе он может составлять 8 - 15 %. Принимаем значение ψ = 10 %.

Вылет электрода L` при сварке в СО2 устанавливается в интервале 10 - 25 мм. Принимаем L` = 15 мм.

Расход углекислого газа зависит от мощности, вылета электрода, воздушных потоков в помещении, где выполняется сварка.

Рисунок 4.1 - сварной шов

h - высота шва; с - высота усиления; b - ширина шва; α - угол раскрытия.

При сварке в СО2 α = 60-900. Принимаем α = 600, тогда β = α/2 = 300.

Как видно из рисунка площадь шва можно найти как сумму площадей треугольника и сегмента. Они равны Sтр =h2·tg β; Sсег = 0,75·b·с. Ширину шва можно найти из треугольника: b = 2·tg·β·h, тогда Sсег =0.75·2·tg β·h·с =1,5·tg β·h·c.

Тогда

н = Sтр + Sсег = h2·tgβ + 1,5tg β·h·c;н = h·tgβ·(h + 1.5·c).

Подставив значение β = 300, получим

н = 0,58·h·(h + 1.5·c).

Длина шва L необходимая для расчёта массы наплавленного металла, наплавленный металл рассчитывается по формуле 10.

mн = Sн·L·δн,

Таблица 4.1 - Технологическая инструкция.

1. Сварка нижнего угольника. 1) Очистка от загрязнений 2) Сборка 3) Сварка: автомат А-489 dэ = 2; Iсв = 145,6 А; U = 21 В; vпр = 16,9 м/ч; vсв = 10,37 м/ч; расход CO2: 9 л/мин. 4) Отбивка шлака 5) Правка 6) Контроль качества

     

2. Сварка косынок и щек с верхним и нижним угольником. 1) Очистка от загрязнений 2) Сборка 3) Прихватка: длина шва: 7 - 10 мм, расстояние между швами: 70 - 80 мм. 4) Отбивка шлака 5) Правка 6) Сварка: автомат А-489 dэ = 2; Iсв = 345,4 А; U = 30 В; vпр = 23,7 м/ч; vсв = 17,2 м/ч; расход CO2: 17 л/мин. 7) Отбивка шлака 8) Правка 9) Контроль качества

     

3. Сварка верхнего угольника и средней косынки. 1) Очистка от загрязнений 2) Сборка 3) Прихватка: длина шва: 3 - 4 мм, расстояние между швами: 30 - 40 мм 4) Отбивка шлака 5) Правка 6) Сварка: автомат А-489 dэ = 2; Iсв = 145,9 А; U = 21 В; vпр = 16,9 м/ч; vсв = 18,03 м/ч; расход CO2: 9 л/мин. 7) Отбивка шлака 8) Правка 9) Контроль качества

4. Сварка стоек и косынки. 1) Очистка от загрязнений 2) Сборка 3) Прихватка: длина шва: 5 - 10 мм, расстояние между швами: 60 - 70 мм 4) Отбивка шлака 5) Правка 6) Сварка: автомат А-489 dэ = 2; Iсв = 145,9 А; U = 21 В; vпр = 16,9 м/ч; vсв = 20,7 м/ч; расход CO2: 9 л/мин. 7) Отбивка шлака 8) Правка 9) Контроль качества

5. Сварка раскосов и косынок. 1) Очистка от загрязнений 2) Сборка 3) Прихватка: длина шва: 2 - 3 мм, расстояние между швами: 20 - 25 мм 4) Отбивка шлака 5) Правка 6) Сварка: автомат А-489 dэ = 2; Iсв = 145,9 А; U = 21 В; vпр = 16,9 м/ч; vсв = 13,3 м/ч; расход CO2: 9 л/мин. 7) Отбивка шлака 8) Правка 9) Контроль качества

 

6. Сварка планки и верхнего угольника. 1) Очистка от загрязнений 2) Сборка 3) Прихватка: длина шва: 3 - 4 мм, расстояние между швами: 25 - 30 мм 4) Отбивка шлака 5) Правка 6) Сварка: автомат А-489 dэ = 2; Iсв = 145,9 А; U = 21 В; vпр = 16,9 м/ч; vсв = 13,3 м/ч; расход CO2: 9 л/мин. 7) Отбивка шлака 8) Правка 9) Контроль качества

      

7. Сварка щек кронштейна и оснований кронштейна. 1) Очистка от загрязнений 2) Сборка 3) Прихватка: длина шва: 3 - 4 мм, расстояние между швами: 30 - 40 мм 4) Отбивка шлака 5) Правка 6) Сварка: автомат А-489 dэ = 2; Iсв = 345,4 А; U = 30 В; vпр = 23,7 м/ч; vсв = 44,3 м/ч; расход CO2: 17 л/мин. 7) Отбивка шлака 8) Правка 9) Контроль качества

    

8. Сварка кронштейнов со щеками. 1) Очистка от загрязнений 2) Сборка 3) Прихватка: длина шва: 3 - 4 мм, расстояние между швами: 30 - 40 мм 4) Отбивка шлака 5) Правка 6) Сварка: автомат А-489 dэ = 2; Iсв = 345,4 А; U = 30 В; vпр = 23,7 м/ч; vсв = 22,5 м/ч; расход CO2: 17 л/мин. 4) Отбивка шлака 8) Правка 9) Контроль качества

  


. Средства технологического оснащения

Описание и технологические параметры универсального подвесного автомата А-489 для дуговой сварки в среде углекислого газа.

Автомат состоит из механизма подачи с мундштуком, который через подвеску и суппорт крепитс к механизму вертикального перемещения. Головка крепится на станке, обеспечивающим движение изделия относительно головки либо перемещение головки относительно изделия.

Поднимается и опускается головка вместе с катушкой для электродной проволоки электроприводом. Механизм подачи с мундштуком перемещается в поперечном направлении суппортом с помощью электродвигателя. В мундштуке головки предусмотрен подвод газа и воды для охлаждения.

Сварка ведется на постоянном токе.

Параметр

Значение

Напряжение питающей сети, В

220 или 380

Номинальный сварочный ток при ПВ = 60%, А

600

Диаметр электродной проволоки, мм

2 - 3

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч

15 - 370

Вертикальный ход головки, мм

250

Скорость вертикального перемещения м/мин

0,5

Поперечный ход суппорта, мм

300

Скорость перемещения суппорта, м/мин

0,48

Расход воды для охлаждения, л/мин

10

Корректировка электрода поперек шва, мм

±50

Длина, мм

280

Ширина, мм

700

Высота, мм

1295

Вес, кг

150


Рисунок 5.1 - Универсальный подвесной автомат А-489 для дуговой сварки в среде углекислого газа.

Плита.

Сборочная плита предназначена для сборки под сварку, то есть для работ по обеспечению удобного взаимного расположения подлежащих сварке деталей и закреплению их друг с другом с помощью специальных приспособлений.

Сборочно-сварочная плита представляет собой опорное приспособление горизонтального расположения. Металлическая сборочная плита имеет пазы, позволяющие использовать это универсальное приспособление для сборки и последующей сварки изделий самого широкого профиля и различных размеров.

Рисунок 5.2 - Плита

Плиты решают проблему сборки и сварки всевозможных деталей, какими бы сложными по своей конфигурации они ни были.

Сборочные плиты позволяют с высокой точностью позиционировать детали относительно друг друга при сборке. Сборочные плиты создают все условия для необходимой доработки прямо в процессе сварочных работ.

. Контроль качества

.1 Возможные дефекты изделия

Дефектом называется каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией. Различают дефекты подготовки (и сборки) изделий под сварку и сварочные дефекты.

Наиболее характерные дефекты подготовки (и сборки):

неправильный угол скоса кромок в швах при сварке плавлением с V-, U- и Х-образной разделкой;

неравномерное притупление по длине кромок или непостоянство зазора между ними;

         несовпадение стыкуемых плоскостей;

         расслоение и загрязнение на кромках и т.п.

Сварочные дефекты различают по их типам и видам. В сварных соединениях могут иметь место несплошности, макро и микронеоднородности и другие несовершенства структуры.

Анализ влияний дефектов на работоспособность соединений показывает, что опасность дефектов зависит от их типа, определяемого геометрическими и технологическими признаками их вида, а также внешних конструктивно-эксплуатационных факторов (свойства материалов, виды нагрузок, агрессивность среды и т.п.)

Таблица 6.1 Дефекты сварного шва

Дефекты

Причина

Дефекты

Причина

 

Кратеры

Обрыв дуги . Неправильное выполнение конечного участка шва

Подрезы

Большой сварочный ток. Длинная дуга, при сварке угловых швов смещение электрода в сторону вертикальной стенки.

 



 

Поры

Быстрое охлаждение шва. Загрязнение кромок маслом ржавчиной и.т.д. Непросушенные электроды. Высокая скорость сварки

Непровар

Малый угол скоса вертикальных кромок. Малый зазор между ними. Загрязнение кромок. Недостаточный сварочный ток. Завышенная скорость сварки



Включения шлака

Грязь на кромках. Малый сварочный ток. Большая скорость сварки.

Прожог

Большой ток при малой скорости сварки. Большой зазор между кромками. Под сварочный шов плохо поджата флюсовая подушка или медная накладка.



Несплавления

Плохая зачистка кромок. Большая длинна дуги. Недостаточный сварочный ток. Большая скорость сварки.

Неравномерная форма шва

Неустойчивый режим сварки. Неточное направление электрода.



Наплыв

Большой сварочный ток. Неправильный наклон электрода. Изишне длинная дуга.

Трещины

Резкое охлаждение конструкции. Высокие напряжения в жестко напряженных конструкциях. Повышенное содержание серы и фосфора



Свищи

Низкая пластичность металла шва. Образование закалочных структур. Напряжения от неравномерного нагрева

Перегрев (пережог) металла

Черезмерный нагрев околошовной зоны. Неправильный выбор тепловой мощности . Завышенное значение мощности пламени или сварочного тока.




Таблица 6. 2. Основные дефекты сварки, их причины и способы определения.

Наименование дефектов

Причины появления

Методы определения

1   2     3   4 5  6

Не выдержана форма шва, не заварены кратеры Непровары  Пережоги (окисление металла)  Прожоги Поры (свищи, газовые пузыри) Шлаковые включения    Трещины шва

Квалификация сварщика (КС), режимы наплавки (РН) КС, РН Длинная дуга, сильная окислительная струя, КС КС, РН Вода в обмазке или флюсе, ржавчина Тугоплавкие или повышенной вязкости шлаки ,неравномерное плавление Повышенное содержание S,P и C в металле, излишне жесткое закрепление детали

Визуально(В), шаблоны, измерительный инструмент В, рентгеновское (РИ),ультразвуковое (УИ) и гаммо-излучение (ГИ), магнитография (МГ), В В В, РИ, ГИ, УИ, МГ  В, РИ, ГИ, УИ, МГ     В, РИ, ГИ, УИ, МГ


Дефекты могут быть :

явными ( непровары, пережоги,…) и скрытыми ( внутренние трещины и поры, структурные изменения ,…);

исправимыми и неисправимыми.

.2 Технология контроля

Несоблюдение технологического процесса сварки и наплавки может вызвать ряд дефектов в сварном шве или наплавленном металле, таких как наплывы, подрезы, прожоги, наружные трещины, непровары, поры и др. Поэтому после сварки, детали обязательно подвергают контролю и, в первую очередь, внешнему осмотру. Размеры швов должны соответствовать размерам, указанным на чертеже.

Ультразвуковой - метод контроля основан на способности ультразвуковых колебаний распространятся в металле и отражаться от границ раздела сред. Используется два метода : теневой и отражения .

Магнитно-графический метод контроля заключается в фиксации на магнитной ленте полей рассеивания, возникающих на дефектных участках шва при его намагничивании с последующим воспроизведением этих полей с помощью магнитно-графической аппаратуры. Можно намагничивать с помощью импульсного магнитного устройства протяженный участок шва (600…700 мм) или весь периметр сварного шва.

При люминесцентной дефектоскопии готовится смесь (керосин, бензин, смазочное масло и порошок дефектоля ), наносится смесь на поверхность детали, смесь проникает в трещины и остается там, с поверхности детали смесь удаляется, деталь облучается ультрафиолетовыми лучами, дефект высвечивается зелено-золотистым цветом, т. к. в трещинах остается смесь .

При цветной дефектоскопии деталь аналогично обрабатывается специальным составом краски, далее наносится на проверяемую поверхность аэрозоль белой нитроэмали, при сушке которой адсорбируется краска из трещины, над дефектом появляются соответствующие разводы яркой краски.

Степень информативности для определения различных внутренних дефектов различными методами показана в табл. 6.3.

Таблица 6.3. Выявляемость дефектов в % от их общего количества различными методами :

Метод контроля

Поверхностные трещины

Шлаковые включения

Раковины

Непровары

Рентгеновский Гаммо-лучами Ультразвуковой Магнитный Цветная дефектоскопия

2 0 10 98 100

100 85 45 0 0

100 90 85 0 0

65 30 45…95 0 0


В соответствии с техническими требованиями выбираем наиболее приемлемый вид диагностики: магнитно-графический.

.3 Описание и технические характеристики приборов

Для контроля сварных соединений будем использовать ультразвуковой дефектоскоп У2-70. Он предназначен для контроля продукции на наличие дефектов типа нарушения сплошности и однородности материалов, готовых изделий, полуфабрикатов и сварных (паяных) соединений, измерения глубины и координат залегания дефектов, измерения отношений амплитуд сигналов, отражённых от дефектов. Основные технические характеристики в таблице 10.

Особенности дефектоскопа:

два независимых измерительных строба;

система автоматической сигнализации дефектов;

возможность запоминания: 100 программ настроек, 100 изображений

экрана, 2000 результатов измерения параметров сигналов;

режим "электронная лупа";

режим "стоп-кадр";

функция "замок";

режим связи с ПЭВМ;

протоколирование процедуры контроля с использованием

программного обеспечения "Ultra UD2-70".

Таблица 10 - Основные технические характеристики дефектоскопа У2-70

Показатель

Характеристика

Рабочие частоты, МГц

1,25; 1,8; 2,5; 5,0; 10,0

Диапазон контроля (по стали), мм

0...5000

100

Динамический диапазон временной регулировки чувствительности (ВРЧ), дБ

60

Абсолютная погрешность при измерении глубины залегания дефекта, мм

Hx±(0,5+0,02Hx)

Абсолютная погрешность при измерении отношения амплитуд сигналов дБ

Hx±(0,2+0,03Nx)

Время непрерывной работы от батареи, ч

не менее 8

Масса дефектоскопа, кг

не более 3,5

Габаритные размеры (без ручки), мм

245x145x75



. Экономическая эффективность технологии

Для определения экономического эффекта от внедрения новой технологии и средств технологического оснащения необходимо знать себестоимость продукции, производимой с их применением.

При восстановлении деталей наплавкой затрачиваются средства на основные и сварочные материалы, энергию, оплату труда, на возмещение стоимости, содержание и эксплуатацию средств технологического оснащения, на подготовку и освоение новых конструкций и технологий. Себестоимость отражает такие показатели эффективности производства, как производительность труда, экономия ресурсов, качество продукции, использование основных фондов и т. п..

Источник: https://www.bibliofond.ru/detail.aspx?id=867152