Технологический процесс сборки и сварки изделия "СУШИЛКА"

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ижорский

Профессиональный

Политехнический

Лицей

Группа № 343                                                 Электрогазосварщик

Выпускная квалификационная работа на тему:

«Технологический процесс сборки и сварки конструкции –

« Сушилка »

чертёж № __________

Выполнил: Чикунов В.В.

Проверил: Макеева Э.А.

Санкт-Петербург

2003 г.

План

1.     Описание конструкции.

2.     Описание свариваемости основного материала.

3.     Выбор сварочного материала.

4.     Выбор сварочного оборудования.

5.     Режимы сварки.

6.     Технологический процесс сборки и сварки изделия.

7.    Виды контроля.

8.    Техника безопасности при выполнении сварочных работ

Описание и назначение конструкции

На чертеже изображена конструкция сушилки.

Детали:

1.     Полоса 60х60х5 – (4шт)

2.     Полочка продольная 40х40х4 – (10шт)

3.     Стойка – (4шт)

4.     Полочка поперечная 40х40х4 – (10шт)

5.     Уголок для стойки – (4шт)

Применяется для  просушки различных изделий.

Описание свариваемости основного материала

Эта конструкция выполняется из стали Вст3 по ГОСТу 380 – 71

Вст3 – углеродистая, конструкционная, обыкновенного качества, группа «В» (т.е. поставляется по химическим свойствам.) марка 3. Чем выше № марки, тем выше твёрдость и прочность стали и тем ниже её пластичность. Эта сталь обладает хорошей пластичностью. Она имеет предел прочности на растяжение 37-47 кг/мм². Эта сталь подразделяется на три группы : 1). Сталь группы «А» – в ней завод изготовитель гарантирует механические свойства 2). Сталь группы «Б» – поставляется по химическим свойствам 3).Сталь «В» – поставляется по тем и другим свойствам. Хорошо сваривается любыми способами сварки.

Выбор сварочного материала

Э50А-уони13/55-3.0-УД

Е432(5)-Б1-ОН

Для сварки берём УОНИ 13/55  типа Э350А по

ГОСТ   9466-75 

ГОСТу 9467-75. Эти электроды применяются для сварки малоуглеродистых, конструкционных сталей. Применяется для сварки сталей СТ3, СТ15, СТ20 и др. Перед употреблением прокал при t=380-420º C время 3-3,5 ч.

         Э350 – тип электрода, имеющий временное сопротивление на растяжение 420 МПа,  высококачественный. Марка электрода УОНИ 13/55

1). 13МПа – предел прочности на ударную вязкость

2). 55МПа – предел прочности при растяжении

наплавленного металла. По ГОСТу 9466 - 75 подразделяются по назначению:

«У» - для сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей.

         «Л» - для сварки легированных сталей.

         «Т» - для сварки теплоустойчивых сталей.

         «В» - для сварки высоколегированных сталей.

         «Н» - электроды для наплавки.

Электроды подразделяются по толщине покрытия с обозначением следующих букв:

«М» – с тонким покрытием.

         «С» – со средним покрытием.

         «Д» – с толстым покрытием.

         «Т» – с особо толстым покрытием.

В зависимости от состояния покрытия электроды подразделяют по его виду:

«А» – кислое покрытие.

         «Б» – основное покрытие.

         «Ц» – целлюлозное покрытие.

         «Р» – рутиловое покрытие.

         «П» – покрытие прочих видов.

По допустимым стыковым положениям:

1-  

2-  

3-  

Для нижнего и нижнего в лодочку.

Выбор сварочного оборудования

Организация рабочего места сварщика: на рабочем месте сварщика должно находиться всё необходимое для работы. Это сварочный стол, стул, молоток-шлакоотделитель, металлическая щётка, шкаф для просушки электродов, освещение, по противопожарной безопасности, ящик с песком, лопата, огнетушитель. В качестве источника сварочной дуги возьмём сварочный выпрямитель. В настоящее время самым распространённым источником питания при сварке постоянным током является сварочный выпрямитель.

Сварочный выпрямитель в сравнении со сварочными преобразователями имеют существенные преимущества:  у них меньше стоимость, потери холостого хода, масса и габариты, уровень шума, более высокий коэффициент полезного действия, лучшие динамические свойства и быстродействие, более устойчивое горение сварочной дуги.

Недостаток сварочных выпрямителей: чувствительность к колебаниям напряжения сети. В этих условиях целесообразно применение сварочных преобразователей. Современные сварочные выпрямители для РДС выпускают в соответствии с ГОСТом 13821-77 («Выпрямители однопостовые с падающими высшими характеристиками для дуговой сварки, общие тех. условия).

         Устройство:

Сварочный выпрямитель состоит из:

1).Трехфазный понижающий трансформатор.

2).Блок выпрямительных элементов.

3).Вентилятор.

4).Пусковую и защитную аппаратуру.

Основные технические данные выпрямителей для РДС ручной многопостовой сварки

Будем использовать источник питания дуги «ВКСМ-1000», предназначен для многопостовой сварки и резки. Выпрямитель способен обеспечить работу шести сварочных постов с номинальным током 315А.

Балластный реостат

(РБ-201;РБ-301;РБ-501)

Балластный реостат предназначен для регулирования сварочного тока. Если нужно получит ток более 200-300А, то для каждой дуги вкл. параллельно два балластных реостата. Тогда наибольший ток, пропускаемый реостатами, увеличивается в два раза.

Режимы сварки

Различают основные и дополнительные параметры.

Основные параметры: Ø электрода; I св.; род и полярность сварочного тока.

Дополнительные параметры: наклон электрода, наклон изделия, начальная tº основного металла.

Диаметр электрода: существенно влияет на глубину проплавления и ширину шва. С уменьшением диаметра электрода при том же сварочном токе увеличивается глубина проплавления, а ширина шва уменьшается. С увеличением диаметра электрода при том же токе глубина проплавления уменьшается, а ширина шва увеличивается.

Сила сварочного тока: влияет на глубину проплавления. С увеличением силы сварочного тока глубина проплавления увеличивается, а ширина шва уменьшается; с понижением силы сварочного тока, глубина проплавления уменьшается, а ширина шва увеличивается.

Род и полярность тока: влияют на глубину проплавления. Наибольшая глубина проплавления обеспечивается при сварке постоянным током обратной полярности – на 40-50% больше, чем при сварке на п./полярности. Такое соотношение для электродов с рутиловым и основним покрытием. Для электродов с целлюлозным покрытием глубина проплавления больше на прямой полярности.

Наклон электрода вдоль шва влияет на глубину проплавления и ширину шва. Возможны три положения электрода:

         А). Вертикальное.

         Б). С уклоном вперёд.

         В). С уклоном назад.

При сварке углом вперёд электрод наклонён вперёд по направлению сварки. При таком положении глубина проплавления уменьшается, а ширина шва увеличивается. При сварке углам электрода назад, глубина проплавления увеличивается, а ширина шва уменьшается. 

Наклон изделия: влияет на формирование шва. Для нормального формирования шва в нижнем положении угол наклона изделия не должен превышать 10º

Технологический процесс сборки и сварки изделия.

Технологический процесс сборки и сварки будем начинать так: к уголкам для стойки 40х40х5 привариваем полосу      60х60х5, затем к участкам для стойки привариваем поперечные и продольные полочки. Далее свариваем все 4 стойки вместе.

Следующий этап нашей сборки будет изготовление рамки с сеткой 1500х1500.

         Начальная температура свариваемого металла в интервале от 60 до 80º не оказывает практического влияния на формирования шва. Подогрев основного металла до температуры 100-400º увеличивает глубину проплавления и ширину шва, причём быстрее растёт ширина шва. Предварительный подогрев основного металла и высокой температуры предыдущих слоёв объясняется увеличением ширины верхних слоёв при многослойной сварке. Свою конструкцию буду сваривать диаметром электрода равным 3мм (100–120А). На постоянном токе обратной полярности.

         Классификация сталей по степени свариваемости.

По степени свариваемости все стали, условно делят на четыре группы: хорошо, удовлетворительно, ограниченно и плохо сваривающиеся.

         Хорошо сваривающиеся стали, свариваются любыми способами. К этой группе относятся малоуглеродистые стали с нормальным содержанием марганца, кремния, хрома. И низколегированные стали с содержанием углерода до 0,2%. Свариваются без предварительного подогрева основного металла. Относят: Ст2пс, Ст2сп, Ст3пс, сталь10,15,20, 0,9г2с.

         Удовлетворительно  сваривающиеся стали, требуют строгого соблюдения режима сварки, тщательной очистки свариваемых кромок. К этой группе относятся среднеуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,35% и низколегированные стали с содержанием углерода до 0,3%. Такие стали требуют предварительного подогрева до 150-200ºС при сварке в условиях отрицательных температур.

Относят: Ст5пс, Ст5сп, сталь30,35.

         Ограниченно сваривающиеся стали склонны к образованию трещин при сварке в обычных нормальных условиях. Такие стали свариваются с предварительным подогревом до 250-350ºС. К этой группе относятся среднеуглеродистые сталь с содержанием углерода до 0,5%, низколегированные стали с повышенным содержанием легирующих элементов. Рекомендуется отжиг и высокий отпуск. Относят: Ст6пс, сталь 40, 45, 50.

         Плохо сваривающиеся стали, образуют трещины при сварке в обычных условиях. Такие стали сваривают определенным способом сварки с предварительным подогревом до 300-450ºС, с последующей термообработкой. К этой группе относятся, стали с содержанием углерода свыше 0,5%, низколегированные стали с повышенным содержанием марганца, хрома, кремния. Относят: сталь 60, 65, 70; 40г2, 50г2.

Виды контроля.

Длятся на две основные группы:

1). Методы контроля без разрушения образцов изделия. Это не разрушаемый контроль.

2). Методы контроля с разрушением образцов или изделий. Это разрушающий контроль. Наиболее распространённым является метод не разрушаемого контроля. Это внешний осмотр и обмер сварочных швов. Осмотр и обмер готового изделия является первым и  наиважнейшим этапом приёмочного контроля. Внешний осмотр позволяет обнаружить такие наружные дефекты как, подрезы, трещины, наплавы, не провары и т.д. Размеры швов: ширину, выпуклость, плавность перехода шва к основному металлу. Катет шва проверяют с помощью шаблонов. Для данной конструкции можно применять и мело-керасиновый способ. Мел разводят в воде и наносят на сварочный шов, а керосином промазывают со внутренней стороны. При этом обнаруживаются мельчайшие поры в сварочном шве.

Охрана труда при выполнении сварочных работ.

При выполнении сборочно-сварочных работ существуют основные опасности для здоровья рабочих:

1). Поражение электрическим током.

Травма возникает при замыкании электрической цепи сварочного аппарата через тело человека. Причинами является недостаточная электро изоляция и питания проводов, плохое состояние спец одежды  и обуви сварщика, сырость и теснота помещения. Смертельным следует считать величину тока 0,1А (!). Безопасным напряжением считается 12в, а при работе в сухих, отапливаемых помещениях до 36в. Для защиты сварщика от поражения электрическим током необходимо надёжно заземлять корпус источника питания дуги, и свариваемого изделия, хорошо изолировать рукоятку электродержателя, работать в сухую погоду, и спец одежде. При дожде и снегопаде следует прекращать работы, пользоваться переносимой лампой не более 12в.

         2). Заземление  оно служит для защиты от поражения электрическим током, при прикосновении к металлическим частям эл. устройств,  корпуса источника питания, шкафа управления, и др. оказавшихся под напряжением.

         3). Поражение зрения.

Спектр лучистой энергии, выделяемый сварочной дугой, состоит из инфракрасных, световых и ультрафиолетовых лучей, интенсивность излучения возрастает с повышением тока сварочной дуги. Это излучение вызывает у сварщика,  не защищенного щитком со светофильтром, заболевания слизистой и роговой оболочки глаз.

         4). Отравление  вредной пылью и газами. 

Отравляющие вещества в покрытии электрода или нержавеющей стали, а так же марганец, углерод, фтор. Эти вещества попадают в дыхательные пути сварщика, что бы предостеречся от таких отравлений изготавливают новые марки сталей и порошков с наимельчайшими токсичными свойствами, обязательно нужна вытяжная вентиляция, приток свежего воздуха, а так же необходимо применять респираторы.

5). Ожоги.

Возникают в  результате разбрызгивания жидкого металла и шлака, прикосновения сварщика к неостывшим предметам голыми участками кожи.

         ПМП при ожогах заключается в смазывании обоженного участка, спиртом или раствором марганцего калия, с последующим наложением повязки с любым не солёным жиром.  При тяжелых ожогах одежду и обувь снимать осторожно, лучше разрезать, после наложения повязки пострадавшего необходимо отправить в больницу.