Сварка бака из титана в среде инертных газов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Сварка - технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.

Сварка экономически выгодный, высокопроизводительный и в значительной степени механизированный технологический процесс, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения.

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами и молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Для образования соединений необходимо выполнения следующих условий: освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них инородных атомов; энергическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом; сближение свариваемых поверхностей на расстояния, сопоставимые с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках.

Среди проблем сварочного производства можно выделить две наиболее важные: автоматизация проектирование сварных конструкций и технология их изготовления и снижение объема наплавленного металла в изделиях.

Традиционные методы проектирование без использования вычислительной техники, применяемые в проектных и конструкторских организациях, вступают в противоречия с постоянно усложняющимися и ужесточающимися требованиями к изделиям новой техники и качеству их проектов.

Создание многих конструкций часто опережает детальное изучение условий, в которых они будут работать. Это приводит к неоправданным запасам несущей способности, увеличению массы конструкции, ухудшению ее технико-экономических данных.

Сварные конструкции характеризуются многими показателями и характеристиками, которые дают представление об их технических, технологических, эксплуатационных и экономических достоинствах и недостатков.

Основные требования к техпроцессу - это обеспечения качества изделия и производительности, наличие всех данных для нормирования трудовых затрат и обеспечения безопасности выполняемых работ.

Таким образом, основными исходными данными для разработки письменной экзаменационной работы будут: чертеж сворной конструкции, технические условия, материал, изделия, способ сварки, сварочное оборудование, сварочные материалы и разработка техпроцесса - описание всех выполняемых работ при изготовлении всех приемов и переходов.

В 1802 г. русский академик В.В. Петров впервые в мире открыл и описал явления электрической дуги, а также указал на возможность использование ее теплоты для расплавления металлов. В 1882г. русский академик Н.Н. Бенардос изобрел способ дуговой сварки с применением угольного электрода. В 1888г. русский инженер металлург Н.Г. Славянов разработал металлургические основы дуговой сварки, создал первый автоматический регулятор длины сварочной дуги и изготовил первый в мире сварочный гиниратор. В конце 50-х годов французскими учеными был разработан новый вид электрической сварки плавлением, получивший название электроннолучевой сварки. К сварке плавления относится также газовая сварка, при которой для нагрева используется тепло пламени смеси газов, сжигаемый с помощью горелки.

По уровню развития сварочного производства Россия является ведущей страной в мире. В 1969г. на борту космического корабля «Союз 6» Валерий Кубасов с помощью установки «Вулкан» провел автоматическую электроннолучевую и дуговую сварку и резку металлов в космосе; 1984г. на борту космического корабля «Салют 7» Светланой Савицкой и Владимиром Джанибековым выполнены ручная сварка, резка, пайка и напыление металлов в открытом космосе.

Аннотация

В данной работе мной был рассмотрен такой вид сварки, как сварка бака из титана в среде инертных газов. Был рассмотрен сам процесс сварки, способы сварки и соответственно их применение в различных отраслях промышленности, в том числе и машиностроения. Приведена классификация различных видов металлов и способов сварки.

Рассмотрены некоторые технические характеристики данного процесса.

Свариваемость - свойство металлов или сочетание металлов образовать при установленной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкциям и эксплуатации изделия.

Если требования к эксплуатационным свойствам сварных соединений с принятыми допусками удовлетворяются, то свариваемость материала считается достаточной.

Если хотя бы одно из эксплуатационных свойств не обеспечивается свариваемость недостаточна.

Физическая свариваемость - возможность получения маналитных сварных соединений.

Технологическая свариваемость - реакция материала на сварочный термодеформационный цикли металлургическое воздействие в процессе сварки.

Свариваемость зависит от материала, технологий сварки, конструктивное оформление от требованных эксплуатационных свойств.

Под свариваемостью подразумевают стойкость против образования трещин, коррозийная стойкость, прочность при высоких или низких температур.

Стойкость металла - против трещин важные показатели свариваемости.

1. Анализ и совершенствование сварной конструкции

Письменной работой предлагается изготовить сварную конструкцию - бак. Бак представляет собой емкость цилиндрической формы с продольным швом (прил. 1, с. 41.)

По конструктивной форме и по особенностям эксплуатационных нагрузок относится к оболочковой конструкции, работающей при избыточном давлении 0,2 МПа.

В сварную конструкцию входят следующие детали:

1. плита, дет. 1шт,сплав ОТ4-0 ГОСТ 19807-74, S = 5мм.

2.кожух, дет. 2,1шт, сплав ОТ4-0 ГОСТ 19807-74, S = 3мм.

3.косынка,дет. 3,6шт, сплав ОТ4-1, ГОСТ 19807-74, S = 3мм.

Создание этой конструкции связано с использованием сварки как основного технологического процесса. Для жесткости сварной конструкции при сборке кожуха с плитой необходимо укрепить косынками.

В условиях эксплуатации данной конструкции ставятся вопросы формирования качества и надежности швов № 1, 3 которые должны быть плотными. Не допускаются холодные трещины, непровары, поры, подрезы глубиной более 0,5 мм.

Процесс формирования качества сварного бака определяется целым комплексом факторов, важнейшими из которых является технология его сварки, конструкторско-технологическая проработка и использование методов завершающего контроля.

Надежность конструкции зависит от факторов, влияющих на работоспособность сварной конструкции, которые необходимо учитывать не только на стадии проектирования, но и в процессе выбора сварки и режимов сварки, присадочного и основного материала, температуры предварительного подогрева, режимов послесварочной термической обработки.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных швов регламентированы ГОСТ14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе.

Сварные соединения» (прил. 2, с.42)

Бак сварен аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. Он предназначен для хранения тормозной жидкости, постоянно подпитывающий тормозную систему автомобиля.

От правильного выбора основного материала для сварки конструкций в значительной мере зависят ее эксплуатационная надежность и экономичность.

Бак предлагаем изготовить из титанового сплава ОТ4-0 ГОСТ19807-74.

Состав сплава

Одним из наиболее эффективных средств повышения качества данной стали является ее упрочнение за счет легированных такими элементами, как SI, Mn, и повышения сварного шва посредством термической или термомеханической обработкой (см.таблицу 1)

Таблица 1 Химические свойства и механические свойства сплава ОТ4-0

Марка сплава	Средний химический состав, %	Механические свойства	Примечание
		Oв	д, %
ОТ4-0	0,2-1,4 Аl 0,2-1,3 Mn	490-637	20	ГОСТ 19807-74

Ов ?физический предел текучести стали

д ?относительное удлинение

Свариваемость металла

Обязательным условием получения качественного сворного соединения является надежная защита от газов атмосферы. Насыщение металла шва кислородом, азотом и водородом происходит, при температуре более 350°С.

Это резко снижает пластичность и длительную прочность сварных конструкций. Сварку необходимо производить в среде защитных газов (аргона или гелия) высокой частоты, под специальными флюсами или в вакууме. Защитные средства должны обеспечивать защиту зоны сварки, ограниченной изотермой более 350°С. Необходимо также тщательно защищать и обратную сторону шва даже в том случае, если слои металла не расплавлялись, а только нагревались выше этой температуры.

Характерно применение специальных приспособлений, позволяющих защитить зону сварки, остывающие участки шва и окошовную зону, а также корень шва. К ним относятся удлиненные насадки с отверстиями, защитные козырьки и другие приспособления.

Состояние поверхности кромок и присадочного металла. Эта пленка удаляется механической обработкой или путем пескоструйной обработки и последующего травления смеси слой с кислотами и щелочами.

Наиболее частыми дефектами являются поры и холодные трещины.

Возбудителями пор являются газы и среди них в первую очередь водород. Основная борьба с пористостью в титановых сплавах- обеспечение требуемой частоты основного металла и сварочных металлов, сварку выполнять на оптимальных режимах. Для этого необходимо предварительно применять присадочную проволоку, предварительно подвергнутую вакуумному отжигу.

Холодные трещины в сварных соединениях возникают при пониженной пластичности разных его участков. Важным условием предотвращения охрупчивания металла шва и околошовной зоны является обеспечение частоты металла и выбор режимов сварки с оптимальными термическими циклами. Радикальными мерами борьбы с холодными трещинами являются:

а) снижение газов в основном и присадочном металле: H2<0,008%, O2<0,1-0,12%, N2<0,04%.;

б) соблюдении технологии сварки для предотвращения попадания паров воды и вредных газов в зону сварки;

в) снятие остаточных сварочных напряжений. Термообработку сварных соединений проводят лишь с целью снятия сварочных напряжений. Температура нагрева принимают до 600-850°С. Время выдержки 30-40 минут, остывание с печью.

Титан и его сплавы весьма перспективны среди новых конструкционных материалов. Имеют два основных преимущества по сравнению с другими материалами высокую удельную прочность (т.е. прочность, отнесенную к плотности) вплоть до температуры 450-500°С и отличную коррозионную стойкость во многих агрессивных средах. Непрерывно расширяются области применения титана и титановых сплавов в химическом машиностроении, авиапромышленности и других отраслях производства.

1.1 Механические свойства титана

Механические свойства технически чистого титана не высоки (табл. 1) и повышаются в основном за счет легирования.

В химическом отношении Ti - весьма активный газ при высоких температурах, особенно в расплавленном состоянии.

При комнатной температуре устойчив против окисления. Титан обладает высоким сопротивлением коррозии во многих агрессивных средах.

Преимущество его перед другими коррозионностойкими материалами в практически полном отсутствии язвенной и межзеренной коррозии. Механические свойства, структуры титана и его сплавов зависят от примесей, содержание которых ограничивается следующими пределами, % (по массе): О2<0,15-0,2; N2<0,05; Н2<0,0006-0,01; С<0,1; Fe<0,25-0,3; Si<0,15; сума прочих примесей не должна превышать 0,%.

Наиболее существенно влияние примесей внедрения (O₂, N₂, C, H₂). Кислород снижает пластические свойства в области малых концентраций (до 0,1%); в интервале концентраций 0,1-0,5% он относительно мало влияет на пластичность, но при больших концентрациях (>0,7%) титан полностью теряет способность к пластическому деформированию. Азот полностью охрупчивает титан при содержании более 0,2%. Водород - вредная примись в титановых сплавах, приводящая к охрупчиванию.

1.2 Сварочные материалы

К сварочным материалам сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов относится: присадочная проволока, инертный газ - аргон, вольфрамовый пруток.

Неплавящийся вольфрамовый электрод служит для подвода электрического тока в зону сварки. Электрод вольфрамовый ЭВЛ-3,0-150 ГОСТ 23949-80

Э - электрод

В - вольфрамовый

Л - лантанированный

6,0 - диаметр, мм

150 - длина, мм

Сварочная проволока

Проволока Св-2,5-ОТ4 ОСТ 1-900015-77

Св - сварочная;

ОТ4-оттоженный титан, где 4-% содержания

2,5 -диаметр, мм

Аргон

Аргон - негорючий и невзрывоопасный газ. Он не образует взрывчатых смесей с воздухом. Будучи тяжелее воздуха, аргон обеспечивает хорошую газовую защиту сварочной ванны. Аргон чистый газообразный поставляется согласно ГОСТ 10157-79. содержание влаги для газообразного газа не должно превышать 0,03 г/мі.

Требования к качеству сварочных материалов

Сварочную проволоку поставляют с консервирующей смазкой. Ее следует хранить и транспортировать в условиях, предотвращающих нарушение целостности упаковки и предохраняющих поверхность проволоки от коррозии, загрязнений и механических повреждений.

Неплавящиеся электроды для сварки титана и его сплавов изготовляют из лантанированного вольфрама, из кованых прутков, доводимых шлифовальных до требуемого диаметра. Их длина составляет 75, 140, 150 мм. Для предупреждения окисления электроды используют только при сварке с защитой области дуги инертным газом. Затачивая конец электрода для сварки на постоянном токе рекомендуется в виде конуса.

Аргон следует хранить и транспортировать в стальных тянутых баллонах, соответствующих требования ГОСТ 949-73. В болоне при давлении 150 ат содержится 6мі газообразного аргона. Баллон для хранения чистого аргона окрашен в нижней части в черный, а верхней - в белый цвет. На верхней части баллона черными буквами нанесена надпись «Аргон чистый».

1.3 Выбор сварочного оборудования

В последние годы предприятиями России выпускается значительное количество нового сварочного оборудования. Основу этого оборудования для сварки плавлением составляют источники питания для сварки штучными электродами, полуавтоматы и автоматы для сварки в среде защитных газов и под флюсом, и лазерной сварки и полуавтоматы и автоматы для термической резки.

Выбор оборудования для сварочных операций в значительной мере определяется принятым способом сварки, но при этом необходимо руководствоваться следующими соображениями:

1. Номинальная мощность машины должна быть близкой мощности, требующей по установленному режиму сварки для данной операции с повышением не более чем на 30%. Это требование диктует необходимостью экономно расходовать электроэнергию, воду, сжатый воздух и иметь мало амортизационных отчислений.

Как известно, большинство электрических устройств имеют оптимальные значения показателей (например, к.п.д. COSц и т.д.) при минимальной загрузки в приделах 75…100%. С другой стороны, нельзя соблюдать это условие за счет снижения производственной надежности, производительности сварочных операций.

2. Установка должна обеспечивать необходимую по технологии производительность и позволять удобно выполнять данную операцию (без чрезмерной усталости сварщика).

3. Необходимо учитывать экономические возможности предприятия в приобретении требуемого оборудования и имеющуюся номенклатуру

выпуска данного оборудования у нас в стране и за рубежом.

4. При этом тип и технические характеристики можно сравнить и выбирать по справочникам, каталоги и рекламным проспектам.

Для определения нормальной мощности машины необходимо рассчитывать режим сварки. Режимом сварки называется совокупность параметров, определяющих протекание процесса сварки.

Пост аргонодуговой сварки на постоянном токе можно собрать по схеме (прил.5, рис.5) на основе источника общепромышленного назначения, с учетом выбранного режима сварки.

Для этой цели пригоден выпрямитель с крутопадающей характеристикой, тиристорный выпрямитель ВД -306 УЗ (прил. 6 с46), кроме этого, необходимы осцелятор или возбудитель, дополнительные фильтром частоты, газовая аппаратура: баллон с газом, редуктор АР-40-КР1(регулятор расхода газа); газовая горелка РГА400.

1.4 Выбор способа сварки

Способ сварки в значительной мере определяет не только трудоемкость изготовления данной конструкции, но и весь технологический процесс в целом. Выбор способа сварки начинается с определения ряда технически приемлемых вариантов для конструкции, затем выбирается тип оборудования, и составляются ориентировочные технологические процессы сборки и сварки, подчитывается суммарная трудоемкость и экономическая эффективность каждого способа, и после сравнения принимается окончательное решение в пользу какого-либо варианта.

Выбор ряда технически приемлемых способов определяется установленными особенностями, применяемой номенклатурой материалов, программой выпуска, видом производства и производительностью процесса. Особое место при выборе приемлемых способов сварки занимают показатели качества сварных соединений, которые формируются в процессе сложного комплекса физико-химических превращений при термодеформированном цикле сварки.

В настоящее время в сварочном производстве используется более 130 различных способов сварки. При этом в ряде отраслей вполне отчетливо наметились тенденции по применению современной сварочной технологии для изготовления ответственных сварных конструкций.

Исходя, из технологических особенностей сварки титанового сплава и требований к сварной конструкции, выбираем дуговую сварку неплавящимся электродом в среде защитных газов (прил.3, с. 43).

Сущность сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов заключается в расплавлении основного и присадочного металла за счет тепла, которое выделяется при горении сварочной дуги между неплавящимся электродом и изделием в среде аргона, и по мере удаления источника нагрева кристаллизуется сварочная ванна и образуется сварной шов.

Способ газовой защиты заключается в том, что в зону дуги непрерывно подается струя инертного газа-аргона, который оттесняет воздух, не допуская его вредного влияния на сварки. Схема расположения горелки с вольфрамовым электродом и проволокой при ручной сварке левым способом (прил. 4, с.44).

Сварка неплавящимся электродом в аргоне рекомендуется для соединения высокопрочных, нержавеющих и жаропрочных статей и сплавов, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, как правило, небольшой толщины. По сравнению с ручной сваркой покрытыми электродами и автоматической под флюсом, сварка в среде инертного газа имеет следующие преимущества:

- улучшение технологических и металлургических свойств защиты атмосферы;

- улучшает формирование сварного шва и снижает стоимость защитной атмосферы;

- немного повышает стойкость металла шва против образования пор, вызванных водородом;

- возможность ведения процесса во всех пространственных положениях;

- возможность визуального наблюдения за процессом формирования шва и его регулирования.

1.5 Расчет режима сварки

Алгоритм расчета режима сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов.

Параметрами режима сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов является: диаметр вольфрамового электрода dэ, диаметр присадочного прутка dп род и полярность тока, сварочный ток Iсв, напряжение дуги Uд, вылет электрода, мм, расход аргона л/мин.

Режим сварки выбираем по таблице 2

Таблица 2 Режим аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом сплавов титана

Толщина металла, мм	Диаметр, мм	Сила тока, А	Напряжение на дуге, В	Вылет электрода, мм	Расход аргона, л/мин
	электрода	Присадочного прутка
3	3,0	2,0-2,5	120-140	22-24	17-19	18

Таблица 3 Техническая характеристика выпрямителя ВД-306УЗ

Параметры	ВД 306УЗ
Номинальный сварочный ток, А	315
Продолжительность нагрузки ПН или включения ПВ, %	60
Номинальное рабочее напряжение, В	32
Пределы регулирования сварочного тока, А	45-315
Напряжение холостого хода, В	70
номинальная первичная мощность, кВ А	24
Габаритные размеры, мм	785х765х750
Масса, кг	190
Изготовитель	Вильнюсэлктросвар

В - выпрямитель;

Д - вид сварки (для дуговой сварки);

300 - номинальная величина тока, А;

6 - регистрационный номер;

У - климатическое исполнение - умеренный климат;

з - категория размещения - в неотапливаемом помещении.

На тележке установлен трехфазный трансформатор 3 с алюминиевыми обмотками. Первичные обмотки для плавного регулирования тока перемещаются с помощью ручного винтового привода 8. С помощью переключателя диапазонов 9 ток регулируется ступенчато.

Выпрямленный блок 2 охлаждается вентилятором 4. На лицевой панели выпрямителя установлены амперметр 5, сигнальная лампа 6, кнопка 7 «пуск» и «стоп». В нижней части выпрямителя имеются штемпельный разъем 10 для подключения к сети, болт заземления 11 и токовые разъемы 12 сварочной цепи.

Благодаря большому расстоянию между первичными и вторичными обмотками трансформатор имеет увеличенное рассеяние, что и обеспечивает получение крутопадающей внешней характеристики выпрямителя.

Регулирование тока выпрямителя осуществляется изменением индуктивного сопротивления трансформатора за счет перемещения его трехфазных обмоток, а также изменения их соединения.

При подаче светового напряжения, сбрасывает сигнальная лампочка H.

Для пуска выпрямителя, предназначена кнопка S2, при нажатии на нее сбрасывает контор КМ, силовые контакты которого падают питание на двигатель вентилятора М и силовой трансформатор Т. При правильном направлении потока воздух ветровое реле SF1 сбрасывает и блокирует кнопку S2. для выключения выпрямителя предусмотрена кнопка S1.

Первичные и вторичные обмотки трансформатора могут быть соединены переключателем S3 звездой или треугольником. В переключатель встроен микровыключатель SF2, разрывающий цепь катушки контактора при переключении, поскольку под нагрузкой переключатель соединение обмоток нельзя.

Выпрямительный блок V представляет собой комплектный модуль с двумя охладителями и запрессованными в них диодами.

Трехфазная мостовая схема выпрямителя содержит 10 диодов Д204 в каждом плече. Каждый диод снабжен предохранительной перемычкой, перегорающей при выходе из строя вентиля, выпрямитель продолжает работать даже после выхода из строя нескольких диодов. Амперметр РА подключен к шунту RS. Защита выпрямителя от перегрузок по току осуществляется тепловым реле КМF контактора КМ, цепи управления защищены плавкими предохранителями F1 - F3. Для защиты выпрямительного блока от коммуникационных перенапряжений служит фильтр R2 - R3 - C

Основные инструменты и принадлежности

Основным инструментом является сварочная горелка. С помощью горелки возбуждается сварочная дуга и осуществляется формирование и направление струи защитного газа. В горелке закреплен электрод. Горелка съемный инструмент и от ее конструкции во многом зависит работоспособность сварочного аппарата в целом. Конструкция сварочной горелки должна обеспечивать: безопасность работы; стабильность процесса сварки; эффективную газовую защиту сварки; минимальное налипание расплавленного металла на сопло; легкую смену изнашивающихся деталей.

Горелка должна быть прочной, удобной в работе и соответствовать требованиям промышленной эстетики. Ручная горелка для неплавящегося электрода имеет держатель молоткового типа с постоянным углом наклона и с современным подводом тока и воды. Горелка позволяет выполнять сварку изделий в любом пространственном положении с присадочной проволокой и без нее. Электрический ток подводится к электроду по медному проводу, проложенному внутри шланга с охлаждающей водой.

Горелка оснащена керамическим соплом, выключателем движкового типа, размещенным на держателе.

Принадлежности

Щиток применяется для защиты глаз и кожи лица от вредного воздействия электрических лучей и брызг расплавленного металла. Щиток имеет защитные стекла - светофильтры, основные данные в табл. 4(с.21).

Таблица 4 Основные данные светофильтра

Вид светофильтра	Классификационный номер	Обозначение	Марка стекла
При токе 200-400А	11	Э-3	ТС-3

При выполнении сварочных работ необходим следующий инструмент:

- деревянный молоток для рихтовки;

- стальная щетка для очистки металла от загрязнений перед сваркой;

- зубило (для вырубки дефектных мест сварного шва);

- набор шаблонов для проверки размеров швов;

- метр, отвес, угольник, стальная линейка, чертилка;

- стальное клеймо (или набор).

1.6 Технологическая карта

Технологический процесс изготовления Бака из титана

Подготовительная

- Проверить перед началом работы состояние электрических проводов и контактов источника питания сварочной дуги.

- установить необходимый диапазон сварочного тока (120-140А);

- проверить напряжение сети напряжению, указанному на заводской табличке источника питания,

- подготовить основной металл перед сваркой механической обработкой или путем пескоструйной обработки и последующего травления металла в смеси солей с кислотами и щелочами;

- присадочную проволоку предварительно подвергнуть вакуумному отжигу;

- сварку вести без колебательных движений горелки, на короткой дуге углом вперед, угол между электродом и присадочным материалом поддерживают в пределах 90°С, подачу присадочной проволоки осуществляют непрерывно (прил. 4, с 44).

- после окончания сварки или обрыва дуги аргон должен подаваться до тех пор, пока металл не остынет примерно до 400 °С.

Сборка кожуха ( дет.2.прил. 1 ).

1.Совместить стыки кожуха поз. 2 с зазором 1-2 мм и прихватить между собой согласно чертежа с учетом равномерного нагрева L=10, количество прихваток=10, шаг=50, УL=100 .

2. Рихтовать прихваченный узел.

3. Заварить стык окончательно непрерывным швов от середины к краям.

4. Повторить переход 2.

5. Разметить плиту поз 1 под сварку деталей поз.2 и поз. 3(6 шт.) согласно чертежу.

6. Прихватить деталь поз.2 и поз. 3 (6 шт.) с учетом равномерного нагрева согласно разметке L=10, количество прихваток=40, УL=400 .

- при сварке угловых швов - дугу зажечь на горизонтальной кромке на расстоянии 3-4 мм от кратера шва. Затем конец электрода переместить в вершину угла соединения, где дугу задержать для проплавления вершины угла; далее конец электрода переместить на вертикальную кромку соединения, на величину, равную ? 3.

При перемещении на вертикальную кромку электроду ему придают несколько наклонное положение 2 по сравнению с положением 1 (прил.7.). После расплавления вертикальной кромки, конец электрода переместить назад на некоторое расстояние, затем вниз в вершину угла и на горизонтальную кромку, равную катету шва (? 3). При этом электроду придать положение 3. Далее конец электрода переместить по горизонтальной кромке в направлении сварки до кратера, вновь направляя в вершину угла и вновь повторяя все движения.

7. Рихтовать прихваченный узел.

8. Заварить деталипоз.2 непрерывным швом по замкнутому контуру к плите поз.1 , а поз. 3 (6 шт.) по периметру прилегания к плите поз. 1 согласно прихватке с учетом равномерного нагрева .

L=300х2+250х2+20х6+90х6=1760мм

9. Перемещение в термический цех

10. Термообработка. Температура нагрева принимают до 600-850°С. время выдержки 60-40 минут, остывание с печью

11. Слесарная

- зачистить места прихваток от брызг расплавленного металла (машина ручная шлифовальная пневматическая ГОСТ 12634-80, круг абразивный ПЛ150х20х32 ГОСТ2424-83);

- рихтовать прихваченный узел до полного устранения сварочных короблений.

Таблица 4 Технологическая карта

№	Наименование операций, метод обработки	Оборудование, оснастка	Режим вспомогательного материала	Классификация и разряд	Норма времени
1	Поставка металла со склада	Мостовой кран	Чалка с захватами	Крановщик, стропальщик 4 разряд	25 мин
2	При необходимости зачистить металл от окалины в местах разметки	Электрическая шлифовальная машина С 475	Защитные очки	Слесарь 3 разряд	45мин
3	Разметка	Рулетка, шаблон	Мел чертилка	Слесарь 4 разряд	15мин
4	Рубка и резка	Резак маяк	Кислород пропан	Резчик 4 разряд	40мин

1.7 Метод контроля шва

Качество продукции согласно ГОСТ 15467-79 есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.

Цель контроля - проверка наличия возможных дефектов сварных швов, соединений и конструкции в целом.

Контроль качества продукции согласно упомянутому ГОСТу определяется как проверка соответствия показателей качества продукции установленным требованиям.

Сварные соединения, выполненные в условиях производства в силу разных причин, могут иметь отклонения от заданных требований. Эти отклонения могут привести к разрушению сварных швов или даже всей конструкции.

В связи с этим возникает задача контроля качества сварки. Эта задача заключается в выявлении дефектов сварных соединений, установлении причин их возникновения и разработке технологических мероприятий, направленных на устранение этих причин. Внешним осмотром проверяют качество: подготовка и сборка заготовок под сварку , выполнение швов в процессе сварки и готовых сварных швов. Этот вид достаточно информативен, наиболее дешевый и оперативный метод контроля, который иногда недооценивают.

Методика выполнения контроля

Неразрушающий метод контроля (гидравлическое испытание). Для этого бак заполнить водой, герметизировать и с помощью насоса создать в замкнутой системе давление Р=0,2МПа, выдержать в течении 2-х часов, затем отстучать молотком с круглым бойком вдоль швов и осмотреть швы с целью выявления мест утечки.

- Перед внешним осмотром сварные швы и прилегающие поверхности основного металла (15-20мм по обе стороны шва) должны быть очищены от окалины, металлических брызг и других загрязнений. Иногда, если это необходимо, проводится травление.

- Осмотр проводится как после прихваток, так и после наложения каждого слоя шва. Осматриваются все без исключения сварные соединения.

- Размеры швов проверяют различными измерительными инструментами, а также специальными шаблонами.

- В случае необходимости при внешнем осмотре следует применять дополнительное местное освещение.

Виды возможных дефектов

Дефектом сварного соединения называется любое несоответствие требования, определяющимися нормативной документацией.

Все дефекты сварных соединений можно разделить на три вида:

- наружные;

- внутренние ;

- сквозное.

К наружным относятся: подрезы, отклонения размеров сварных швов от заданных (заниженных или превышение усиление швов).

Смещение швов от оси, наплывы, пористость (наружная), усадочные раковины, трещины, незаплавленные кратеры.

Нужными дефектами являются также неравномерная ширина шва, а также чрезмерная чешуйчатость валика.

Причин возникновения дефектов сварных швов очень много; перечислим основные из них:

- низкое качество основного металла и (например, дефекты) и сварочных материалов;

- плохая свариваемость металлов;

- неправильный выбор сварочных материалов;

- нарушение технологии (подготовки, сборки, термической обработки и сварки; неправильный режим сварки и т.п.);

- низкая квалификация сварщика.

Способы устранения дефектов

Подрезы, кратеры исправляют сваркой, наплавы удаляют. Недопустимую пористость в зоне сварного шва удаляют, затем исправляют дефект сваркой. Обычно непровары, шлаковые включения удаляют и зону дефекта исправляют сваркой.

Трещины, как наиболее опасные дефекты на любых сварных конструкциях, не допускаются. Исправление участка шва с трещиной выполняется путем засверливания сверлом диаметром 8-10 мм отверстий на глубину трещины, отступив от конца трещины на «здоровый» участок металла по 10 мм. Затем трещину разделывают вручную инструментом или на станке с последующей заваркой.

Пережог не исправляется, он подлежит удалению. Перегрев устраняется термообработкой, а также выбором рациональных режимов сварки.

Изменение структуры и твердости ЗТВ исправляется термообработкой и правильными режимами.

Всегда исправление дефектов производится тем же видом и способом сварки и теми же сварочными материалами.

Допустимый уровень дефектности

Дефекты включения (поры, шлаки) при их относительной суммарной площади в сечении шва от 5-10% практически мало влияют на статическую прочность соединений. Если швы имеют концентраторы в виде резкого усиления или несовпадения кромок, то включения площадью 5-10% сечения шва не оказывают влияния также и на усталостную прочность.

Объемные дефекты (поры, шкала, включения, непровары без надреза) можно нормировать по размерам или по площади ослабления ими сечения шва.

Согласно терминам ГОСТ15467-79 такие дефекты следует относить к малозначительным (или значительным).

Трещиноподобные дефекты весьма опасны для эксплуатации соединений. Эти дефекты (трещины, непровары и включения с надрезом), как правило, недопустимы. Согласно терминам ГОСТ 15467-79 трещиноподобные сварочные дефекты следует считать критическими.

2. Охрана окружающей природной среды

Разнообразное вмешательство человека в естественные процессы в биосфере можно сгруппировать по следующим видам загрязнений, понимая под ними любые нежелательные для экосистем антропогенные изменения:

- ингредиентное (ингредиент - составная часть сложного соединения или смеси) загрязнение как совокупность веществ, количественно или качественно чуждых естественным биогеоценозам;

- параметрическое загрязнение (параметр окружающей среды - одно из ее свойств, например уровень шума, освещенности, радиации и т.д.) связанное с изменением качественных параметров окружающей среды;

- биоценотическое загрязнение, заключается в воздействии на состав и структуру популяции живых организмов;

- стациально-деструкционное загрязнение (стация - место обитания популяции, деструкция - разрушение), представляющее собой изменение ландшафтов и экономических систем в процессе природопользования.

До 60-х годов нашего века под охраной природы понималась в основном защита ее животного и растительного мира от истребителя. Соответственно и формами этой защиты было главным образом создания особо охраняемых территорий, принятия юридических актов, ограничивающих промысел отдельных животных, и т.п.

Ученых и общественность волновали, прежде всего, биоценотическое и частично стациально - деструкционные воздействия на биосферу.

Ингредиентное и параметрическое загрязнение конечно, существовало тоже, тем более что об установки очистных сооружений на предприятиях и речи не шло. Но оно не было столь многообразным и массированным, как теперь, практически не содержало искусственно созданных соединений, не

поддающихся естественному разложению, и природа с ним справлялась самостоятельно. Так, в реках с ненарушенным биоценозом и нормальной скоростью течения, не замедляемой гидротехническими сооружениями, под влиянием процессов перемешивания, окисления, поглощения и разложения редуцентами, дезинфекциями солнечным излучением и др. загрязненная вода полностью востонавливала свои свойства на протяжении 30 км. от источников загрязнения.

Конечно же, и раньше наблюдались отдельные более деградации природы в окрестностях наиболее загрязняющих производств. Однако к середине XX века темпы ингредиентного и параметрического загрязнений возросли, и качественный их состав изменился столь резко, что на значительных территориях способность природы к самоочищению, т.е физических, химических и биологических процессов, была утрачена.

В настоящее время не происходит самоочищения даже таких полноводных и протяженных рек, как Обь, Енисей, Лена и Амур. Что же говорит о многострадальной Волге, естественная скорость течения которой в несколько раз снижена гидротехническими сооружениями, или река Томь (Западная Сибирь), всю воду которой промышленные предприятия успевают забрать для своих нужд и спустить обратно загрязненной, как минимум 3-4 раза, прежде чем она доберется от истока до устья.

Способность почвы к самоочищению подрывается резким уменьшением в ней количества редуцентов, происходящим под влиянием неумеренного применения пестицидов и минеральных удобрений, выращивания монокультур, полной уборки с полей всех частей выращенных растений и т.д.

3. Экономическая часть

Нормирование труда сварщика заключается в определении норм времени на выполнение данного объема сварочных работ при соблюдении технических требований.

Норма времени на сварку должна предусматривать наиболее экономичный способ выполнения данной работы, отвечающий современному уровню развития сварочной техники, рациональной организации производства и передовым методам труда.

По мере развития сварочной техники, совершенствование технологического процесса и организации производства повышается производительность труда и соответственно изменяются нормы времени.

Норма времени на сварку и резку T слагается из пяти элементов:

1. подготовительного времени tn

2. основного времени tо

3. вспомогательного времени tв

4. дополнительного времени tд

5. заключительного времени tз Т.Е

T=tn+to+tв+tд+tз

4. Электробезопасность и противопожарная безопасность

Для предупреждения возможного поражения электрическим током при выполнении электросварочных работ необходимо соблюдать основные правила:

1. Корпуса оборудования и аппаратуры, к которым подведен электрический ток, должны быть заземлены.

2. Все электрические провода, идущие от распределительных щитов и на рабочих местах, должны быть надежно изолированы и защищены от механических повреждений.

3. Запрещается использовать контур заземления, металлоконструкции зданий, а также трубы водяной и отопительной систем в качестве обратного провода сварочной цепи.

Для предупреждения пожаров необходимо соблюдать следующие противопожарные меры:

1. Нельзя хранить вблизи от места сварки огнеопасные или легковоспламеняющие материалы, а также производить сварочные работы в помещениях, загрязненных промасленной ветошью, бумагой, отходами дерева и т.п.

2. Запрещается пользоваться одеждой и рукавицами со следами масел, жиров, бензина, керосина и других горючих жидкостей.

3. Нельзя выполнять сварку свежевыкрашенных масляными красками конструкций до полного их высыхания.

4. Нужно постоянно иметь и следить за исправным состоянием противопожарных средств - огнетушителей, ящиков с песком, лопат, ведер и багров.

Список используемой литературы:

1. Ремонт тракторов и автомобилей 3-е издание - автор Бабусенко С.М издательство «Колос», 1974г.

2. Теория сварочных процессов (учебник для ВУЗов по спец. «оборудованию и технологии сварочного производства») - автор Волченко В.Н., Ямпольский В.М. - издательство «Высшая школа», 1988г.

3. Справочное пособие электросварщика - автор Хромченко Ф.А. - издательство «Машиностроение», 2003г.

титановый сварка дефект электрод

Приложение 1

Рис 1 Бак. Поз.1 - плита, поз. 2 - кожух, поз. 3-косынка - 6 шт.

Примечание: ИНп - в инертных газах неплавящимся электродом с присадочным металлом.

Приложение 2

С2- стыковое соединение, без скоса кромок, односторонний

TI - тавровое соединение, без скоса кромок, односторонний

Рис 2 Конструктивные элементы и размеры сварных швов ГОСТ14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные»

Приложение 3

Рис. 3. Схема сварки неплавящимся электродом в инертных газах: 1 - мундштук; 2- электрод; 3- сопло; 4- присадочный пруток; 5- изделие; 6 - защитный газ.

Приложение 4

Рис. 4. Схема расположения горелки с вольфрамовым электродом и присадочной проволоки при ручной сварки левым способом: 1-присадочная проволока; 2 - защитный газ; 3 - сопло горелки; 4 - вольфрамовый электрод.

Приложение 5

Рис. 5 Схема поста аргона - дуговой сварки на основе источника питания общепромышленного назначения

Приложение 6

Рис.6. Схема сварки угловых и тавровых швов

Размещено на Allbest.ru