Разработка технологического процесса ручной дуговой сварки сварного бака

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

ручной дуговой сварка технологический

В данной курсовой работе представлена разработка технологического процесса ручной дуговой сварки сварного бака.

Целью данного проекта является разработка технологии сборки и сварки заданной конструкции, составление технологической карты на изготовление ее, научиться правильно подбирать режимы сварки, сварочные материалы и оборудование.

В проекте описывается конструкция и основной металл, обосновывается способ сварки. Также рассчитываются необходимые параметры режима сварки, выбирается оборудование и сварочное материалы для этого процесса. В заключении этого процесса, оценены преимущества и недостатки использования ручной дуговой сварки.



Аnnotation

In this course, work is presented the development of the technological process of manual arc welding of a welded tank.

The purpose of this project is the development of technology for assembling and welding a given structure, drawing up a technological map for manufacturing it, learning how to correctly select welding regimes, welding materials and equipment.

The design describes the construction and the base metal, the method of welding is justified. In addition, the necessary parameters of the welding regime are calculated, equipment and welding materials for this process are selected. In conclusion, of this process, advantages and disadvantages of using manual arc welding are estimated.



1. Описание конструкции

Данная конструкция представляет собой сварной бак из горячекатаных стальных листов различных размеров. В техническую документацию входит: сборочный чертеж в формате А3, эскизы сварных швов, расчетно - пояснительная записка и технологический процесс.

Бак сварной.

Бак сварной состоит из:

Основание 1шт. 1000Ч500Ч5

Боковина 2шт. 300Ч395Ч4

Стенка 4шт. 400Ч395Ч4

Позиция №1: основание - 1 шт. Основание бака представляет собой лист толщиной 5 мм и размером 1000Ч500 мм.

Позиция №2: боковина - 2 шт. Боковая стенка представляет собой листы толщиной по 4 мм и размером 300Ч395 мм.

Позиция №3: стенка - 4 шт. Стенка бака представляет собой листы толщиной 4 мм и размером 400Ч395 мм.

Изделие сваривается тремя швами:

Сварным швом С2 по ГОСТ 5264-80 «Стыковой односторонний без скоса кромок» соединяем 2 листа и получаем стенку. Повторяем операцию 2 раза.

Сварным швом У4 по ГОСТ 5264-80 «Угловой односторонний без скоса кромок» привариваем стенку к боковине. Повторяем 4 раза

Сварным швом Т3 по ГОСТ 5264-80 «Тавровый двусторонний без скоса кромок» привариваем полученный короб к основанию бака по всей длине.

Материал изделия: конструкционная углеродистая Сталь ВСт3кп по ГОСТ 380-71.

Изделие сваривается РДС покрытыми электродами, сварка производится без подогрева и без последующей термообработки.

2. Выбор и описание основного материала

Марку основного металла выбирают в зависимости от категории объекта, условного давления, температуры окружающей среды, условий эксплуатации в соответствии нормативными требованиями ГОСТ (правилами, РТМ, РД, СНиП и т.д.).

В качестве основного материала я выбираю конструкционную углеродистую сталь ВСт3кп. Данная сталь обладает свариваемостью без ограничений.

Заменители: ВСт3пс.

Назначение: используют для изготовления мало нагруженных второстепенных элементов конструкций (сварных, сборных), работающих при температурах от -100С до 4000С. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термическая обработка.

Вид поставки выбираю листовой прокат ГОСТ 380-71.

Химический состав в % материала ВСт3пс

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.14-0.22	до 0.07	0.3-0.6	до 0.3	до 0.05	до 0.04	до 0.3	до 0.3	до 0.08

Температура критических точек ⁰С стали ВСт3пс

Ac1	Ac3	Ar3	Ar1
735	850	835	680

Механические свойства при Т=20 ⁰С материала Вст3пс

Сортамент	Размер, мм	уВ, МПа	д5 %	уВ, МПа
Прокат горячекатаных	до 20	360-460	27	235



3. Выбор способа сварки

Рекомендуемыми способами сварки стали ВСт3кп является:

Ручная дуговая сварка;

Аргонодуговая сварка;

Газовая сварка.

Чтобы выбрать способ сварки необходимо учитывать: длину шва, типы сварных соединений, пространственное положение и саму конструкцию. Свариваемое изделие является единичным объектом значит необходимы минимальные затраты на оборудование, поэтому не рационально использовать сварку в защитных газах.

. Аргонодуговая сварка слишком дорогое и большое по габаритам оборудование. Поэтому вариант с аргоном отпадает. Преимущество, не требуется последующая зачистка швов.

Газовая сварка более применима в цветных металлах и чугунах. Зона прогрева достаточно широка, то есть нагревается не только зона шва, но и большая площадь вокруг нее. Это может нанести вред изделию

Наиболее целесообразным и единственно возможным из представленных способов при изготовлении изделия «бак сварной» является РДС по следующим причинам:

Возможность сварки самых различных сталей благодаря широкому выбору выпускаемых марок электродов.

Простота и транспортабельность сварочного оборудования.

Сравнительно быстрый переход от одного свариваемого материала к другому.

4. Выбор диаметра электродов и количество проходов

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых листов при сварке стыковых соединений и от величины катета шва при сварке угловых и тавровых соединений. Катет шва при сварке швов тавровых соединений подбирается исходя из толщины свариваемого металла согласно ГОСТ 5264-80.

Ориентировочно диаметр электрода определяется по формуле:

где S - толщина свариваемого листа. При сварке многопроходными швами первый проход выполняется электродами диаметром не более 4 мм, так как электроды большего диаметра не позволяют проникнуть в глубину разделки для провара корня шва.

Площадь поперечного сечения наплавленного металла за один проход должна составлять:

1) для первого прохода

где k₁= мм.

2) для последующего прохода

где k₂= мм.

Число проходов n определяется по формуле:

,



где F_об - общая площадь поперечного сечения наплавленного металла при проходах первом и последующих.

Сварное соединение № 1 ГОСТ 5264-80-С2

а) б)

1. Ориентировочный диаметр электрода определяется по формуле:

Принимаем диаметр

2. Для первого прохода

3. Для последующего прохода

4. Общая площадь:

5. Число проходов n определяется по формуле:



Так как «n = 1.083» ближайшее целое число будет 1=> варим в 1 прохода

Сварное соединение №2 ГОСТ 5264-80-У4

а) б)

Вычислим число проходов и подсчитаем площадь заполнения F_общ

1. Ориентировочный диаметр электрода определяется по формуле:

Принимаем диаметр

2. Для первого прохода

3. Для последующего прохода



4 Общая площадь:

6. Число проходов n определяется по формуле:

варим в 1 прохода.

Сварное соединение №2 ГОСТ 5264-80-Т3

а) б)

Вычислим число проходов и подсчитаем площадь заполнения F_общ

1. Ориентировочный диаметр электрода определяется по формуле:

Принимаем диаметр

2. Для первого прохода



3. Для последующего прохода

Размер катета ориентировочно определяется по формуле: k=1.2S, так, катет равен: k=1.2·5=6 мм

Поскольку соединение Т3 является двухсторонним, необходимо получившейся катет разделить на два. Следовательно, получим, что катет с каждый стороны будет равен k=3 мм

4. Общая площадь:

5. Число проходов n определяется по формуле:



5. Выбор сварочного материала

При выборе электродов всегда следует предусматривать получение механических характеристик металла шва не ниже механических характеристик основного металла. Механические характеристики шва гарантируются типом электрода. При выборе типа электрода следует руководствоваться ГОСТом 9467 - 75. В нем предусмотрено девять типов электродов, которые применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 600 МПА: Э38, Э42, Э46, Э50, Э42А, Э46А, Э50А, Э55, Э60. В условном обозначении типа электрода две стоящие за буквой «Э» (электрод) цифры соответствуют минимальному временному сопротивлению разрыву металла шва или сварного соединения в кгс/мм2.

Для того, чтобы выбрать марку электрода, нужно всегда учитывать, что механические свойства металла полученного шва не должны быть ниже механических свойств основного металла.

Механические характеристики стали ВСт3кп

KCU для сталей ВСт3кп не нормируется

Сварочные электроды должны обеспечивать:

устойчивое горение дуги, равномерное плавление металла и стабильный перенос его в сварочную ванну;

достаточную защиту расплавленного электродного металла и металла сварочной ванны от воздуха;

хорошее формирование шва, минимальные потери на угар и
разбрызгивание;

Выбор типа электрода осуществляется согласно ГОСТ 9467-75.

Э42А, Э46А и Э50А-для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 50 кгс/мм2, когда к металлу сварных швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости.

На механические характеристики шва влияют так же химический состав покрытия электрода. Исходя из этого принимаю тип электрода Э46 (ув=450МПа, д=20%).

Электроду типа Э46 соответствуют марки АНО-4, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-4И, МР-3, МР-3С и СЭОК-46. Из перечисленных марок рассмотрим электроды МР-3 и АНО-4.

Электроды сварочные МР-3(тип Э46).

Характеристика:

Покрытие электродов - рутиловое.

Коэффициент наплавки - 8 г/А·ч.

Расход электродов на 1 кг наплавленного металла - 1,6 кг.

Основное назначение: электроды для сварки МР-3 предназначены для ручной дуговой сварки ответственных конструкций из углеродистой стали с содержанием углерода до 0,25%, с временным сопротивлением разрыву до 490 Н/мм2 во всех пространственных положениях сварки, кроме вертикального сверху вниз.

Диаметр выпускаемых электродов: 3,0; 4,0; 5,0.

Геометрические размеры и сила тока при сварке

Диаметр, мм электроды	Длина, мм электроды	Ток, А	Среднее количество электродов в 1 кг, шт.
3,0	350	80 - 130	39
4,0	450	120 - 180	16
5,0	450	150 - 220	11



Химический состав наплавленного металла, %

C	Mn	Si	S	P
0,05 - 0.12	0,35 - 0,65	0,09 - 0,35	0,035	0,040

Механические свойства, не менее

Механические свойства	Временное сопротивление, МПа	Предел текучести, МПа	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, Дж/см2
МР - 3	480	390	26	125

Условное обозначение сварочных электродов

Э46-МР-3- Ш4 -УД ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75.

Е 430(3)-Р26

Электроды сварочные АНО - 4 (тип Э46).

Для данного типа электродов используют: рутиловое и рутил-карбонатное покрытие;

Сорта свариваемых сталей: Ст 1, Ст 2, Ст 3;

Тип тока: переменный, постоянный;

Коэффициент определяющий расход сварочного электрода на 1 кг наплавленного металла: 1.6~1,7 кг;

Коэффициент наплавки составляет: 8,5 г/А·ч.

В зависимости от типа электродов будут меняться силы тока.

Марка электродов АНО-4 является одной из самых популярных и востребованных в мире. Сварочные электроды, данной марки, подходят для углеродистых сортов стали с временным сопротивлением тока до 450 Мпа.

Геометрические размеры и сила тока при сварке

Диаметр, мм электроды	Длина, мм	Ток, А
3,0	350	90-140
4,0	450	140 - 180
5,0	450	160 - 270



Химический состав наплавленного металла, %

C	Mn	Si	S	P
?0,12	0,35-0,70	0,15-0,3	?0,035	?0,035

Механические свойства, не менее

Механические свойства	Временное сопротивление, МПа	Предел текучести, МПа	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, Дж/см2
АНО-4	460	400	20	80

Условное обозначение сварочных электродов

Э46-АНО-4- Ш 3.0-УД ГОСТ 9467-75

Е43 1(3) - РЦ23

Вывод: для данной конструкции оба варианта хороши. Но по механическим свойствам лучше выбрать МР - 3.

6. Определение режимов сварки

Выбор режима сварки начинается с параметров. Существуют основные и дополнительные. Несмотря на названия, все они важны и нужно уметь отдельно настраивать каждый параметр.

Основные параметры:

Значение сварочного тока.

Род тока Значение напряжения дуги.

Диаметр применяемого электрода.

Скорость сварки.

Количество проходов, за которые наплавляется шов.

Дополнительные параметры:

Способ разделки кромок, их форма.

Качество подготовки металла под сварку.

Тип используемого электрода, марка, покрытие и т.д.

Положение сварки

Угол сварки

Для сварки изделия «Сварной бак» выбираем постоянный ток обратной полярности.

Выбор постоянного тока для РДС основан на том, что при горении дуги на постоянном токе происходит лучшее формирование шва, равномерное распределение металла по всему сечению сварного шва. При РДС используется плавящийся электрод, что целесообразно применять при токе обратной полярности. Это удовлетворяет техническим требованиям сварного шва.

Сварка электродами МР - 3 производится во всех пространственных положениях шва постоянным током обратной полярности.

Сила сварного тока выбирается в зависимости от марки и диаметра электрода, положения шва в пространстве, вида соединения, толщины свариваемых деталей.

Сила сварочного тока определяется по формуле:

где d_э - диаметр электродного стержня.

Мощность дуги равна:

Длина дуги определяется:

Напряжение дуги:



Определим параметры режима сварки для корня шва:

Определим параметры режима сварки в вертикальном положении:

При выполнении вертикального шва силу сварочного тока определяют по формуле , и ее необходимо уменьшить на 20%:

Определим параметры режима сварки в нижнем положении:



7. Выбор источника питания

При выборе источника питания необходимо учитывать следующее:

1. Напряжение холостого хода должно быть в 2-3 раза выше напряжения горения дуги, что необходимо для её лёгкого возбуждения.

Напряжение холостого хода определяется по формуле:

2. Величина тока короткого замыкания должна быть ограничена.

Ток короткого замыкания определяется по формуле:

3. Источник питания должен иметь устройство для регулирования сварочного тока в установленных пределах.

4. Источники питания сварочной дуги имеют также свои вольт- амперные характеристики, которые могут быть падающими, жесткими и возрастающими.

В нашем случае источник питания сварочной дуги имеет крутопадающую вольт-амперную характеристику при ручной дуговой сварки.

Электродом МР - 3 возможна сварка постоянным током обратной полярности.

В своей работе я рассматриваю три вида источников питания сварки:

Трансформаторы (предназначены для сварки на переменном токе)

Выпрямители (предназначены для сварки на постоянном токе)

Инверторы (предназначены для сварки на постоянном токе, получаемом по инверторной схеме)

Для выбранной марки электрода трансформаторы не подходят, так как они имеют ряд отрицательных качеств: у них слишком большой вес и габариты, что не устраивает нас т.к. сварка данного изделия будет производиться в монтажных условиях и в единичном экземпляре.

Выпрямители так же имеют ряд недостатков: чувствительность к колебаниям напряжения сети, большой вес и габариты, более низкий коэффициент полезного действия, худшие динамические свойства и быстродействие.

Следовательно, оптимальным выбором для сваривания данной конструкции «бак сварной» будет инверторный источник питания. Инверторы имеют множество положительных качеств по сравнению с другими источниками питания.

Достоинства:

Одним из главных преимуществ сварочного инвертора является то, что он способен стабильно работать от дачной электросети, несмотря на перепады тока.

К достоинствам инвертора, несомненно, относится его мобильность. Благодаря малому весу и размерам его можно носить на плече и производить сварку даже в труднодоступных местах.

Абсолютно безопасны, так как в них имеется блок управления, реагирующий на опасные ситуации, например, угрозу перегрева или «залипания» электрода. В этих случаях он мгновенно автоматически отключается. Блок управления также позволяет очень точно регулировать параметры сварочного процесса, в частности силу тока.

Высокое качество получаемых сварных соединений, широкий спектр методов сварки деталей их наиболее перспективными для промышленного применения, особенно при производстве сложных и ответственных металлоконструкций из различных материалов.

Единственный недостаток инверторов в их стоимости она во много раз превышает стоимость других источников питания сварки.

Рассмотрим несколько инверторных сварочных источников.

1) Инвертор сварочный KEMPPI minarc EVO-180 (62280 руб.)

KEMPPI MINARC EVO 180- это простой в использовании сварочный аппарат для сварки способом MMA (штучными электродами). Он подходит для профессионального использования в металлообрабатывающей промышленности, на стройплощадках и при выполнении ремонтных сварочных работ. Перед эксплуатацией или любыми работами по техническому обслуживанию аппарата прочитайте инструкцию по эксплуатации и сохраните ее для дальнейшего использования.

Аппарат Minarc Evo 180 выдерживает колебания напряжения питания и пригоден для работы на строительных площадках при использовании электрогенераторов и силовых кабелей большой длины. В источнике питания применяется технология ФЧХ, обеспечивающая оптимальное потребление энергии при однофазном электропитании. Конструкция инвертора на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором обеспечивает надежное зажигание дуги и хорошие характеристики сварки при использовании электродов любого типа.

Характеристики Kemppi Minarc EVO 180

Основные параметры

Напряжение сети	220 В (187-253)
Ток в режиме TIG	10 - 180 А
Ток в режиме MMA	10 - 180 A
Диаметр электродов (min - max)	1,5 - 4 мм
Сварочное напряжение	15 - 26,8 В
Напряжение холостого хода	90 В
Мощность при максимальной нагрузке, кВт	5,70 кВт

Дополнительные параметры

Класс защиты	IP23S
КПД	84
Вес	5,85 кг
Габаритные размеры	361х139х267

2) Сварочный аппарат ФОРСАЖ 180 (14320 руб.)

ФОРСАЖ-180 имеет встроенную систему защиты, которая позволяет без опасения подключать инвертор к нестабильной сети. При снижении напряжения питающей сети до 140 В сварочный аппарат обеспечивает стабильный непрерывный процесс ручной сварки при работе электродами диаметром до 3,0 мм, что гарантирует отсутствие проблем при проведении работ в сельской местности, на строительной площадке, в гараже или на даче.

Характеристики ФОРСАЖ 180

Вес	4,5 кг
Выходной ток	10 - 180 А
Потребляемый ток	40 А
Степень защиты от пыли и влаги	IP 21
Режим работы ПН% на макс. токе	35
Размеры	295х155х160
Напряжение холостого хода	70 В

Основной режим работы ММА, дополнительный TIG. Рабочий диапазон температуры окружающей среды -20….+40 °С.

3. Сварочный инвертор Ресанта САИ-190К (7630 руб.)

Сварочный аппарат инверторный "Ресанта САИ-190К" предназначен для ручной электродуговой сварки постоянным током покрытым электродом. Компактность конструкции, а также небольшой вес аппарата позволяют сварщику перемещаться по всей площади производимых работ. Принцип работы САИ "Ресанта" основан на преобразовании переменного напряжения сети частотой 50Гц в постоянное, а затем преобразовании постоянного напряжения в переменные высокие частоты.

Характеристики Ресанта САИ-190К

Напряжение холостого хода	80 В
Макс. ток сварки	190 А
КПД	Не более 90%
Мощность	5500 Вт
Вес	4,3 кг
Габариты	130х260х190
Степень защиты	IP 21
Режим работы ПН%	70

Итог: Рассмотрев три сварочных инвертора и исходя из рассчитанных параметров режима сварки, выбираем инвертор Ресанта САИ-190К, так как он имеет высокое напряжение холостого хода, сварочный ток и высокое КПД, по сравнению с другими источниками. Так же он обладает малыми габаритами и весом, что облегчает работу сварщику.

8. Расход и количество электродов

Масса электродов m_эл определяется по следующей формуле:



где

Q_н - масса наплавленного металла; К_п - общий коэффициент потерь. К_п = 0,5 - для качественных электродов с толстой обмазкой.

- плотность металла электрода, кг/м³.

Сварное соединение С2:

(т.к. два шва)

кг;

кг;

Сварное соединение У4:

(т.к. четыре шва)

кг;

кг;

Сварное соединение Т3:

кг



кг

При диаметре электрода 3мм и длине стержня 350 мм, теоретическая масса определяется по формуле:

где d_э - диаметр электрода;

L_э - длина электрода.

Количество электродов N_шт определяется:

где, Q- масса стержня электрода;

Рассчитаем количество электродов для шва № 1 (С2):

электродов

Рассчитаем количество электродов для шва № 2 (У4):

электродов

Рассчитаем количество электродов для шва № 3 (Т3):



электродов

электродов

9. Расчет затрат рабочего времени на технологические операции

Цель технического нормирования - установление для конкретных условий затрат времени, необходимых на выполнение заданной работы, т.е. установление технических норм времени или норм выработки.

Все затраты времени смены разделяются на нормируемые и ненормируемые:

Технически обоснованная норма времени может быть выражена формулой:

,

где Т_н - норма времени;

Т_п.з. - время на подготовительно-заключительные работы;

n_д - количество одноименных деталей в партии;

Т_оп - оперативное время;

Т_доп - дополнительное время.

По характеру сложности работы выбираю Т_п.з средней сложности.

Принимаю Т_п.з = 9 мин.

Количество деталей в партии n_д = 1.

Оперативное время Т_оп - время, в течении которого рабочий выполняет непосредственно производственную работу. Оно состоит из основного времени Т_о и вспомогательного Т_в.

Т_о - при электросварке это время плавления электрода, т.е. время горения дуги. Для его определения нужно оценить необходимое для получения сварного соединения количество наплавленного металла.

,

где F - площадь поперечного сечения наплавленного металла шва, м²;

L - длина шва, м;

г - плотность наплавленного металла, кг/м³.

,

где б_н - коэффициент наплавки, г/А*ч, зависти от марки выбранного электрода.

Для МР - 3 б_н=8,5 г/А*ч

J - сварочный ток, А;

Т_о - время горения дуги.

Объединяя формулы наплавленного метала получаем формулу для определения основного времени Т_о:

,

где к_пр - поправочный коэффициент к основному времени в зависимости от положения шва в пространстве

- плотность металла электрода, кг/м³.

L - длина сварного шва.

Определим Т_о для каждого шва:

Сварное соединение С2:

L = 0,79 м

б_н=9,5·10^-3 кг/А*ч

J_св = 114 А,

F = 21·10^-6 м²

К_пр=1,00

Сварное соединение У4:

L = 1,58 м

б_н=9,5·10^-3 кг/А*ч

J_св = 114 А,

F = 17, 62·10^-6 м²

К_пр=1,25

Сварное соединение Т3:

L = 4,8 м

F = 7, 68·10^-6 м²

б_н=9,5·10^-3 кг/А*ч

J_св = 114 А,

К_пр=1,00



Таким образом суммарное основное время Т_о равно:

мин.

Рассчитываем время Т_в (вспомогательное время) - время, затраченное на вспомогательные действия, сварщика которые обеспечивают выполнение основной работы.

Шов № 1 (С2)

Поднести и уложить лист

По таблице 7. в методическом указании вспомогательное время Т_в=0,14мин.

Зачистка кромок под сварку.

мин.

Зачистка швов от шлака.

мин

Зачистка сварочного шва от брызг

мин

Время на осмотр и измерение изделия

мин

Время на смену электродов

мин



Т_В1=0,14+0,09+0,18+1+0,09+1,1=2,6 мин.

Учитывая количество св. соединения С2:

Т_В1=2·2,6=5,2 мин

Принимаем Т_В1=5,2 мин.

Шов №2 (У4)

Поднести и уложить лист

По таблице 7. в методическом указании вспомогательное время

Т_в=0,22 мин.

Зачистка кромок под сварку.

мин.

Зачистка швов от шлака.

мин

Зачистка сварочного шва от брызг

мин

Время на осмотр и измерение изделия

мин

Время на смену электродов

мин

Т_В2=0,22+0,18+0,18+1+0,18+1,87=3,6 мин

Учитывая количество св. соединения У4:

Т_В2=4·3,6=14,4 мин

Шов № 3 (Т3)

1. поднести и уложить бак на основание

По таблице 7. в методическом указании вспомогательное время мин

зачистка кромок под сварку.

мин.

зачистка швов от шлака.

мин

зачистка сварочного шва от брызг

мин

время на осмотр и измерение изделия

мин

время на смену электродов

мин

Т_В3=0,45+0,18+1,08+0,6+0,18+2,53=5,02 мин.

Учитывая количество св. соединения Т3:

Т_В3=4·6,23=24,92 мин

Принимаем Т_В3=24,92 мин.

Т_{В общ} = Т_В1+Т_В2+Т_В3=5,2+14,4+24,92=44,52 мин

Т_оп = Т_В+Т_О =44,52+36,7= 81,22 мин.



Дополнительное время Т_доп - время технического и организационного обслуживания рабочего места и время на отдых личные надобности исполнителей. Определяется по формуле:

,

где К - коэффициент, учитывающий положение сварщика и вид сварочных установок. К = 8%.

мин

Подсчитываем норму времени.

Т_Н=9+81,22+6,5=96,72 мин.

Принимаем Т_Н = 96,72 мин =1ч. 37 мин.

10. Расход электроэнергии

Расход электроэнергии Р_э определяется по формуле:

,

где Т_о - основное время, ч;

Т - полное время работы источника питания дуги, ч;

М_х - мощность холостого хода источника питания дуги М_х = 1КВт.;

U - напряжение дуги, В;

I - сварочный ток.

Т₀ = 36,7 мин = 0,61 ч;

мин.=0,76 ч;

U_Д=19,5 В; примем 20 В;

I_св=114 А; примем 115 А;

КПД=0,9;

Рассчитываем расход энергии:

.

11. Правила техники безопасности

Поражение электрическим током.

При дуговой сварке используют источники тока с напряжением холостого хода от 45 до 80 В, при постоянном токе от 55 до 75 В, при переменном токе от 180 до 200 В при плазменной резке и сварке. Поэтому источники питания оборудуются автоматическими системами отключения тока в течение 0,5 ... 0,9 с при обрыве дуги.

Человеческое тело обладает собственным сопротивлением и поэтому безопасным напряжением считают напряжение не выше 12 В.

При работе в непосредственном контакте с металлическими поверхностями следует соблюдать следующие правила техники безопасности:

- надежная изоляция всех токоподводящих проводов от источника тока и сварочной дуги;

- надежное заземление корпусов источников питания сварочной дуги;

- применение автоматических систем прерывания подачи высокого напряжения при холостом ходе;

- надежная изоляция электрододержателя для предотвращения случайного контакта с токоведущими частями электрододержателя с изделием;

- при работе в замкнутых помещениях (сосудах) кроме спецодежды следует применять резиновые коврики (калоши) и источники дополни тельного освещения.

Не допускается контакт рабочего с клеммами и зажимами цепи высокого напряжения. Каждый сварочный пост должен быть огорожен негорючими материалами по бокам, а вход - асбестовой или другой негорючей тканью во избежание случайных повреждений других рабочих. Краска, применяемая для окрашивания стен и потолков постовых кабин, должна быть матовой, чтобы уменьшить эффект отражения светового луча от них.

12. Технологический процесс сборки и сварки бака сварного

Маршрутная карта

005. Контроль свариваемых материалов.

010. Контроль сварочных материалов.

015. Комплектование.

020. Слесарная.

025. Сборка.

030. Контроль.

035. Сварка.

040. Слесарная.

045. Контроль.

050. Сборка.

055. Контроль.

060. Сварка.

065. Слесарная.

070. Контроль.

075. Сборка.

080. Контроль.

085. Сварка.

090. Слесарная.

095. Контроль.

ГОСТ 380-71.

А. 005. Контроль свариваемых деталей

Б. Контрольный стол.

К. Деталь 1 - Боковина 300x395x4 ГОСТ 19903-74 - 2 шт.

Деталь 2 - Стенка 400х395х4 ГОСТ 19903-74 - 4 шт.

Деталь 3 - Основание 1000х500х5 ГОСТ 19903-74 - 1 шт.

М. ВСт3пс ГОСТ 380-71

О. 1. Проверить соответствие сертификата конструкторской документации.

2. Произвести замер геометрии в соответствии с чертежом

3. Проверить внешним осмотром детали 1,2 на отсутствие трещин вмятин, заусенцев, задиров.

Т. Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89;

Лупа ЛП1 - 4х ТУ 1-01-0720-83;

Линейка ГОСТ 17435 - 72.

А. 010. Контроль сварочных материалов

Б. Контрольный стол.

М. Электроды сварочные МР - 3 d = 3мм. ГОСТ 9466-75,

ГОСТ 9467-75.

О. 1. Проверить соответствие марки сварочных электродов технической документации.

2. Произвести контроль сварочных электродов внешним осмотром на отсутствие вздутий, пор, наплывов, трещин по ГОСТ 9466-75.

Т. Лупа ЛП1 - 4х ТУ 1-01-0720-83

А. 015. Комплектование

Б. Комплектовочный стол.

О. Скомплектовать конструкцию следующими деталями:

Деталь 1 - Боковина - 2 шт.

Деталь 2 - Стенка - 4 шт.

Деталь 3 - Основание - 1 шт.

А. 020. Слесарная

Б. Верстак

О. 1. Зачистить свариваемые кромки и прилегающие поверхности деталей 1, 2 на длину L = 15 мм.

Т. Напильник ГОСТ 1465-80;

Щетка стальная ТМ 2357/6001 ОСТ 17-830-80;

Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89;

А. 025. Сборка

Б. Сварочный стол

О. 1. Установить деталь 1 и закрепить стык 1 согласно эскизу №1 (а)

2. Собрать вторую пару аналогично.

Т. Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89

А. 030. Контроль

Б. Сварочный стол.

О. 1.Проверить зазор и смещение кромок под сварку согласно эскизу №1 (а)

А. 035. Сварка

Б. Сварочный стол, инвертор Ресанта САИ-190К

М. Электроды сварочные МР - 3 d = 3 мм. ГОСТ 9466-75,

ГОСТ 9467 - 75.

О. 1. Сварить РДС стыковой шов 1 согласно эскизу № 1(б) в 1 проход (первая длинная стенка)

2) сварить аналогично (вторая длинная стенка)

Р. Положение - нижнее; J_св = 114±5А; U_д = 19,5±2В; род тока - постоянный, полярность обратная.

Т. Электрододержатель ГОСТ 14651-78

А. 040. Слесарная

Б. Сварочный стол

О. 1. Зачистить стыковой сварочный шов от шлака и брызг

Т. Молоток ГОСТ 2310-77;

Щетка стальная ТМ 2357/6001 ОСТ 17-830-80.

А. 045. Контроль

Б. Сварочный стол

О. 1. Проверить сварочный шов №1 визуальным осмотром на наличие трещин, непроваров.

2.Проверить замер геометрии шва согласно эскизу №1 (б).

Т. Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89;

Лупа ЛП1 - 4х ТУ 1-01-0720-83

А. 050. Сборка всех сторон

Б. Сварочный стол

О. 1. Закрепить все боковины между собой согласно чертежу.

А. 055. Контроль

Б. Сварочный стол

О. 1. Проверить зазор, смещение кромок, геометрии, согласно чертежу и эскизу №2 (а)

Т. Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89;

Лупа ЛП1 - 4х ТУ 1-01-0720-83

А. 060. Сварка

Б. Сварочный стол, инвертор Ресанта САИ-190К

М. Электроды сварочные МР - 3 d = 3 мм. ГОСТ 9466-75,

ГОСТ 9467 - 75.

О. 1. Сварить РДС четыре угловых шва согласно эскизу №2(б) в 1 проход.

Р. Положение - вертикальное; снизу-вверх J_св = 100±5А;

U_д = 19,5±2В; род тока - постоянный, полярность обратная.

Т. Электрододержатель ГОСТ 14651-78

А. 065. Слесарная

Б. Сварочный стол

О. 1. Зачистить четыре угловых шва от шлака и брызг

Т. Молоток ГОСТ 2310-77;

Щетка стальная ТМ 2357/6001 ОСТ 17-830-80

А. 070. Контроль

Б. Сварочный стол

О. 1. Проверить сварочный шов №1 визуальным осмотром на наличие трещин, непроваров.

2. Проверить замер геометрии шва согласно эскизу №2 (б).

Т. Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89;

Лупа ЛП1 - 4х ТУ 1-01-0720-83

А. 075. Сборка короба и основания

Б. Сварочный стол

О. 1. Собрать короб и основание согласно эскизу №3 (а)

А. 080. Контроль

Б. Сварочный стол

О. 1. Проверить зазор и смещение кромок под сварку согласно эскизу №3 (а)

Т. Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89;

Лупа ЛП1 - 4х ТУ 1-01-0720-83

А. 085. Сварка

Б. Сварочный стол, инвертор Ресанта САИ-190К

М. Электроды сварочные МР - 3 d = 3 мм. ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467 - 75.

О. 1. Сварить РДС тавровый шов согласно эскизу №3 (б) с двух сторон.

Р. Положение - нижнее ; J_св = 114±5А; U_д = 19,5±1В;

род тока - постоянный, полярность обратная.

А. 090. Слесарная

Б. Сварочный стол

О. 1. Зачистить тавровый шов от шлака и брызг

Т. Молоток ГОСТ 2310-77;

Щетка стальная ТМ 2357/6001 ОСТ 17-830-80.

А. 095. Контроль

Б. Сварочный стол

О. 1. Проверить сварочный шов №3 визуальным осмотром на наличие трещин, непроваров.

2. Проверить замер геометрии шва согласно эскизу №3 (б).

3. Проконтролировать конструкцию внешним осмотром.

4. Контроль геометрии изделия согласно чертежу №1332.045.010 СБ.

Т. Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89;

Лупа ЛП1 - 4х ТУ 1-01-0720-83

Линейка ГОСТ 17435 - 72.



Заключение

В данной курсовой работе был разработан технологический процесс ручной дуговой сварки конструкции «бака сварного». В своей работе, произведя анализ конструкции, условий эксплуатации в соответствии нормативными требованиями Госгортехнадзора, был выбран: основной материал ВСт3пс, а также способ сварки: ручная дуговая сварка. Так же был произведен расчет стыкового (С2), углового (У4) и таврового соединения (Т3) согласно ГОСТ 5264-80, выбраны оптимальные параметры режима сварки, диаметры и марка электродов и сварочное оборудование - сварочный инвертор Ресанта САИ-190К. Исходя из данных расчетов, был произведен расчет расхода наплавленного металла и электродов, расчет затрат рабочего времени на технологические операции. В конце курсовой работы составлена маршрутная карта технологического процесса.

Размещено на Allbest.ru