Введення
Розвитку та вдосконалення виробництва сприяє дбайливе ставлення до матеріалів, екологія металу, зменшення витрат праці на основі широкого впровадження автоматизації, а також комплексної та часткової механізації виробничих процесів, поліпшення якості продукції.
Зварювання металів - один з найбільш прогресивних методів обробки металів, які відповідають багатьом основним завданням техніки.
Зварювані конструкції найбільш трудомісткі при виготовленні. Застосування зварювання дозволило значно спростити процеси виробництва металоконструкцій, виконаних раннє клепкою, створити нові принципи виготовлення арматури споруд із залізобетону.
Зварювальні роботи проводяться за допомогою зварювально-дугових автоматів і різного роду механізованих пристосувань, за допомогою автоматизованих процесів контактного зварювання. Зварювання представляє собою високопродуктивний процес, що дозволяє безперервно покращувати трудомісткість виготовлення виробів при поліпшенні якості. Зварювання як процес виготовлення нероз'ємного з'єднання знаходить широке застосування при виготовленні металургійного, ковальсько-пресового, хімічного та енергетичного обладнання, в с / г і транспортному машинобудуванні, у виробництві будівельних та інших конструкцій.
Прискорений розвиток зварювального виробництва викликає швидке зростання чисельності кадрів зварювальників, які працюють в різних галузях народного господарства, а також постійне підвищення вимог до рівня їх теоретичних знань та практичної підготовки.
1. Опис конструкції, призначення і умови роботи зварного вузла
У сучасних газотурбінних двигунах застосовуються осьові газові турбіни. Число ступенів турбін залежить від величини спрацьовує теплоперепада і його розподілу по щаблях. Ступінь досконалості турбіни характеризується її ККД, який зазвичай досягає 0,9 ... 0,92. Таке значення ККД мають багатоступінчасті турбіни. Їхні робочі лопатки забезпечені полицями і лабіринтового ущільнення, що зменшують перетікання газу через радіальні зазори.
Корпус є складовою частиною статора газотурбінного двигуна (ВМД), він встановлюється в корпусі радіального компресора.
Призначення корпусу:
1. Розміщення в ньому трьох паяних металокерамічних обойм. Обойми виготовляються пайкою в контейнері з продувкою Аr в камерних печах типу KS-200. У якості припою використовується припой ВПр, композиції Ni = 28 ... 30%, Mn = 28 ... 30%, З = 4 ... 6%, Сі інше, з температурою пайки Т п = 1040 ... 1070 ° С. Конструктивне призначення обойми ущільнення - запобігання взаємних перетоків газу та стисненого повітря між першим ступенем турбіни і компресором.
При обертанні крильчатки в ущільненні обойм нарізаються лабіринти.
2. Розміщення сильфона, який забезпечує герметичність порожнини компресора від порожнини турбіни, при цьому компенсує можливі осьові теплові переміщення.
3. Приварені пластини забезпечують у сукупності з деталлю поз. 4 спрямовану подачу повітря з компресора в кореневе перетин робочих лопаток з метою зниження температури і полегшення умов роботи матеріалу, забезпечення аропрочності рівною, Г 975 50 = 200 Н / м (20 кг / см 2), тобто матеріал лопаток: жароміцний нікелевий сплав в відповідно до ТУ повинен забезпечувати при t ° = 975 ° C; протягом 50 годин навантаження, яка створює напругу 200 Н / м 2.
Конструкційні матеріали для виготовлення зварного вузла обрані виходячи з умов експлуатації:
1. Елементи вузлу розташований поблизу компресора і омивані стисненим повітрям при тиску 2,5 - 30 атм. при температурі близько 350 ° С виготовляються з хромистой корозійної стали мартенситного класу 13Х11НВМФ (ЕІ-961).
2. Елементи вузлу (сільфон) розташований у районі проточною (гарячої частини) газотурбінного двигуна, виготовляються з жаростійкого нікелевого сплаву ХН78Т
3. Характеристика, структурний клас, хімічний склад матеріалу деталей застосовуваних у зварному вузлі.
Сталь ЕІ-961 (13Х11НВМФ)
Вид постачання - сортовий прокат, у тому числі фасонний: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590 - 71, ГОСТ 2591-71. Калібрований пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560 - 78, ГОСТ 7417-75. Шліфований пруток і сріблянка ГОСТ 14955 -77. Смуга ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103 - 76. Кування й ковані заготовки ГОСТ 1133 - 71.
Призначення - відповідальні навантажені деталі, що працюють при температурі 600 ° С. Сталь жароміцний мартенситного класу.
У більшості випадків високохромистого мартенситні сталі, мають підвищений вміст вуглецю, деякі з них додатково леговані нікелем. Вуглець, нікель та інші аустенітообразующіе елементи розширюють область
Хімічний склад,% (ГОСТ 5632 - 72)
Механічні властивості високохромистих мартенситних сталей та їх зварних з'єднань визначаються фактичним хімічним складом і режимом термічної обробки, за допомогою якої можна регулювати як властивості самої мартенситной матриці, так і кінцевий фазовий склад і структуру сталей. Істотний вплив на механічні властивості роблять також кількість, величина і геометрична форма 
Механічні властивості (ГОСТ5949 - 75)
Сплав ХН78Т
Замінник - стали: ХН38ВТ, 12Х25Н16Г7АР, 20Х23Н18.
Вид постачання - лист тонкий: ГОСТ 24982 -81.
Кування й ковані заготовки: ГОСТ 25054 - 81.
Призначення - сортові деталі, труби, що працюють до температури 1100 ° С.
Хімічний склад
2. Вибір способу зварювання і його обгрунтування, вибір зварювальних матеріалів
Технологія зварювання вироби з даної сталі повинна забезпечувати певний комплекс вимог, головна з яких - забезпечення рівноміцності зварних з'єднань і відсутність дефектів у зварному шві, а також забезпечення рівноміцності і довговічності конструкції. Для виконання цієї вимоги механічні властивості металу шва і близько шовної зони повинні бути не нижче властивостей основного металу. Технологія виготовлення повинна забезпечувати максимальну продуктивність і економічність процесу при необхідної надійності конструкції.
Дуже сприятливі металургійні умови при зварюванні стали 13Х11НВМФ створює зварювання в інертних захисних газах, як правило, в аргоні і в деяких сумішах на його основі. Причому в основному використовується неплавким вольфрамовим електродом, а присадний матеріал підбирають аналогічно бажаного складу наплавленого металу.
При зварювання даної сталі, використовується автоматична аргонодуговая зварювання неплавким електродом в середовищі інертних газів. Ця зварювання широко застосовується при виготовленні тонколистових конструкцій
Зварювання неплавким електродом в захисних газах - це процес, в якому в якості джерела теплоти застосовують дуговий розряд, що порушується між вольфрамовим електродом і виробом.
Як не плавиться найбільш широко застосовують вольфрамові стрижні. Вольфрам - найтугоплавкіший з відомих матеріалів (по температурі плавлення поступається лише вуглецю). Температура плавлення його дорівнює 3645К, а щільність - 19,3 г / см,
Застосовувані вольфрамові електроди повинні відповідати вимогам ГОСТ 23949-80.
Для зварювання в середовищі інертних газів застосовуються електроди Ш0 ,5-10 мм з чистого вольфраму (ЕВЧ). Для зменшення нагрівання і витрати електрода використовуються електроди з вольфраму з присадками: діоксиду торію (ЕОТ), оксидів лантану ЕВЛ (1,1 ... 1,4% LaO) і ітрію Еві-1 (1,5 ... 2% Y 2 0 3) , Еві-2 (2 ... 2,5% Y 2 0 3).
У нас в країні широкого поширення набули електроди марок ЕВЛ і Еві. Вони витримують велике електричне навантаження і мають підвищену ерозійну стійкість при зварюванні в порівнянні з електродами марки ЕВЧ. Діаметр вольфрамового електрода вибирається в залежності від величини зварювального струму. Вольфрамові електроди використовуються з заточкою під кутом 20-90 °.
Присадні дріт для зварювання вибирають виходячи зі складу матеріалу, вимог що пред'являються до зварних з'єднань, і жорсткості конструкції. Для зменшення схильності до утворення тріщин, слід звести до мінімуму попадання водню в шов і напруги, що виникають при зварюванні. Застосовують присадні дроту подібного складу, що й основний метал. Так за ГОСТ 2246-70 випускаються: Св-04Х19Н9, d ел 1,2 мм; Св06Х19Н9Т, d ел 1,2 мм; Св-06Х15Н10М15, d ел = 1,2 мм. У даному випадку застосовується зварювальний дріт Св11Х11Н2В2МФ, d = 1 мм, виготовлена за ТУ 14-1-997-74.
Зварювання постійним струмом прямої полярності характеризується максимальною проплавляються здатністю. У широкому діапазоні параметрів режиму аргонодугового зварювання на постійному струмі прямої полярності на струмах до 600А частка теплової потужності, що вводиться у виріб, становить 40-85%, втрати на нагрів вольфрамового електрода приблизно 4-6%, а променеві втрати від стовпа дуги - 7 - 30%.
При зварюванні на зворотній полярності і на змінному струмі дуга горить нестійке, спостерігається збільшення нагрівання електрода і збільшення його витрати.
Підвищена схильність мартенситних сталей до крихкого руйнування в стані гарту ускладнює технологію їх зварювання. При змісті вуглецю більш як 0,10% мартенситні стали схильні до утворення холодних тріщин при зварюванні з-за високого ступеня тетрагональної кристалічної решітки мартенситу. При зниженні вмісту вуглецю в'язкість мартенситу підвищується, проте утворюється при цьому структурно вільний
Для високохромистих сталей температура початку мартенситного перетворення не перевищує 360 ° С, а закінчення 240 ° С. Зі збільшенням змісту вуглецю точки Т м.н і Т м.К ще більше знижуються, що призводить до зростання твердості мартенситу і його крихкості. З огляду на це, а також необхідність забезпечення зварних з'єднань високої пластичності і ударної в'язкості для безпеки експлуатації відповідальних енергетичних установок, вміст вуглецю в хромистих мартенситних сталях обмежують до 0,20%.
Попередження утворення холодних тріщин є одним із завдань при зварюванні 11-13%-них хромистих сталей. У зв'язку з цим застосовують попередній та супутній підігрів до 200-450 ° С. Температура підігріву тим вище, чим вище схильність стали до гартування. У той же час температура підігріву не повинна бути надмірно високою, оскільки це може призвести до відпускної крихкості внаслідок зниження швидкості охолодження металу в біляшовній зоні в інтервалі температур карбідообразованія. Крім того, високий підігрів, як і зварювання з високою погонною енергією, забезпечує тривалий перегрів околошовной металу, результатом чого є зростання зерна, сегрегація домішок на межах зерен і, як наслідок, зниження пластичності і в'язкості зварних з'єднань.
Кращі властивості зварних з'єднань досягаються в разі попереднього підігріву в інтервалі Т м.н - Т мк, а також коли після зварювання виробляється подстужіваніе до Т мк, але не нижче 100 ° С. Рекомендації по тепловому режиму зварювання стали 13X11НВМФ наступні: підігрів до 300 ° С, відпустку при 700-720 ° С (без охолодження нижче температури підігріву).
3. Вибір зварювального обладнання та його коротка характеристика
Призначення і область застосування.
Установка для зварювання кругових і кільцевих швів моделі УСКК-2 призначена для зварювання неплавким електродом з присадочной дротом кругових і кільцевих швів на торцевих і циліндричних поверхнях виробів з жароміцних і нержавіючих сталей. Застосовується на підприємствах галузі пов'язаних зі зварюванням моторних вузлів.
Умова експлуатації установки УСКК-2 повинні відповідати кліматичному виконанню «У» категорії 3 по ГОСТ 15150-69.
Перелік складових частин установки.
1. Маніпулятор
2. Балка напрямна
3. Станина
4. Головка зварювальний
5. Газоводоелектроразводка
6. Панель вимірювань
7. Панель управління
Опис конструкції та принцип роботи установки.
Установка призначена для автоматичного зварювання кругових і кільцевих швів на торцевих і циліндричних поверхнях виробів з жароміцних і нержавіючих сталей. Зварювання виробляється неплавким електродом з подачею присадочной дроту.
Виріб, що зварюється встановлюється на планшайбу маніпулятора і кріпиться на ній. Планшайба маніпулятора, в залежності від виду зварюється шва (кругового або кільцевого), виставляється в горизонтальне або вертикальне положення. Своїм вертикальним переміщенням маніпулятор дає можливість проводити грубе установку зазору між виробом і електродом. Зварювальна головка з допомогою приводу поперечного переміщення встановлюється на зварюваний стик. Після остаточного встановлення зварювальної головки на зварювальний шов, проводиться зварювання кругового або кільцевого шва. Після закінчення зварювання виріб знімається з планшайби маніпулятора.
Маніпулятор.
Призначений для установки на ньому виробу, що зварюється і для обертання його відносно електрода зварювального пальника із заданою швидкістю зварювання.
У рамі на циліндричних опорах розміщений корпус, в якому встановлені шпиндель з планшайбою.
На бічній поверхні корпуса встановлений привід обертання планшайби. Корпус що несе на собі всі перераховані вузли, може повертатися в опорах рами за допомогою механізму нахилу, який представляє з себе черв'ячний валик входить в зачеплення з черв'ячним сектором. Черв'ячний сектор жорстко пов'язаний з корпусом, а черв'ячний вал розміщений в опорах в рамі. Черв'ячний вал має на одному кінці маховик, за допомогою якого здійснюється його обертання.
Балка напрямна.
Служить для кріплення зварювального головки і для її переміщення щодо планшайби маніпулятора.
Балка являє собою зварену конструкцію, кріпиться до стійки 6, яка встановлюється на станині. Балка має прямокутні направляючі, в яких за допомогою приводу і гвинтової передачі переміщається кронштейн, до якого кріпиться зварювальна головка. Цим переміщенням зварювальний пальник встановлюється на зварюваний стик вироби. Для більш тонкої настройки на стик служить маховик, кінематично жорстко пов'язаний з гвинтом гвинтової передачі.
Розвитку та вдосконалення виробництва сприяє дбайливе ставлення до матеріалів, екологія металу, зменшення витрат праці на основі широкого впровадження автоматизації, а також комплексної та часткової механізації виробничих процесів, поліпшення якості продукції.
Зварювання металів - один з найбільш прогресивних методів обробки металів, які відповідають багатьом основним завданням техніки.
Зварювані конструкції найбільш трудомісткі при виготовленні. Застосування зварювання дозволило значно спростити процеси виробництва металоконструкцій, виконаних раннє клепкою, створити нові принципи виготовлення арматури споруд із залізобетону.
Зварювальні роботи проводяться за допомогою зварювально-дугових автоматів і різного роду механізованих пристосувань, за допомогою автоматизованих процесів контактного зварювання. Зварювання представляє собою високопродуктивний процес, що дозволяє безперервно покращувати трудомісткість виготовлення виробів при поліпшенні якості. Зварювання як процес виготовлення нероз'ємного з'єднання знаходить широке застосування при виготовленні металургійного, ковальсько-пресового, хімічного та енергетичного обладнання, в с / г і транспортному машинобудуванні, у виробництві будівельних та інших конструкцій.
Прискорений розвиток зварювального виробництва викликає швидке зростання чисельності кадрів зварювальників, які працюють в різних галузях народного господарства, а також постійне підвищення вимог до рівня їх теоретичних знань та практичної підготовки.
1. Опис конструкції, призначення і умови роботи зварного вузла
У сучасних газотурбінних двигунах застосовуються осьові газові турбіни. Число ступенів турбін залежить від величини спрацьовує теплоперепада і його розподілу по щаблях. Ступінь досконалості турбіни характеризується її ККД, який зазвичай досягає 0,9 ... 0,92. Таке значення ККД мають багатоступінчасті турбіни. Їхні робочі лопатки забезпечені полицями і лабіринтового ущільнення, що зменшують перетікання газу через радіальні зазори.
Корпус є складовою частиною статора газотурбінного двигуна (ВМД), він встановлюється в корпусі радіального компресора.
Призначення корпусу:
1. Розміщення в ньому трьох паяних металокерамічних обойм. Обойми виготовляються пайкою в контейнері з продувкою Аr в камерних печах типу KS-200. У якості припою використовується припой ВПр, композиції Ni = 28 ... 30%, Mn = 28 ... 30%, З = 4 ... 6%, Сі інше, з температурою пайки Т п = 1040 ... 1070 ° С. Конструктивне призначення обойми ущільнення - запобігання взаємних перетоків газу та стисненого повітря між першим ступенем турбіни і компресором.
При обертанні крильчатки в ущільненні обойм нарізаються лабіринти.
2. Розміщення сильфона, який забезпечує герметичність порожнини компресора від порожнини турбіни, при цьому компенсує можливі осьові теплові переміщення.
3. Приварені пластини забезпечують у сукупності з деталлю поз. 4 спрямовану подачу повітря з компресора в кореневе перетин робочих лопаток з метою зниження температури і полегшення умов роботи матеріалу, забезпечення аропрочності рівною, Г 975 50 = 200 Н / м (20 кг / см 2), тобто матеріал лопаток: жароміцний нікелевий сплав в відповідно до ТУ повинен забезпечувати при t ° = 975 ° C; протягом 50 годин навантаження, яка створює напругу 200 Н / м 2.
Конструкційні матеріали для виготовлення зварного вузла обрані виходячи з умов експлуатації:
1. Елементи вузлу розташований поблизу компресора і омивані стисненим повітрям при тиску 2,5 - 30 атм. при температурі близько 350 ° С виготовляються з хромистой корозійної стали мартенситного класу 13Х11НВМФ (ЕІ-961).
2. Елементи вузлу (сільфон) розташований у районі проточною (гарячої частини) газотурбінного двигуна, виготовляються з жаростійкого нікелевого сплаву ХН78Т
3. Характеристика, структурний клас, хімічний склад матеріалу деталей застосовуваних у зварному вузлі.
Сталь ЕІ-961 (13Х11НВМФ)
Вид постачання - сортовий прокат, у тому числі фасонний: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590 - 71, ГОСТ 2591-71. Калібрований пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560 - 78, ГОСТ 7417-75. Шліфований пруток і сріблянка ГОСТ 14955 -77. Смуга ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103 - 76. Кування й ковані заготовки ГОСТ 1133 - 71.
Призначення - відповідальні навантажені деталі, що працюють при температурі 600 ° С. Сталь жароміцний мартенситного класу.
У більшості випадків високохромистого мартенситні сталі, мають підвищений вміст вуглецю, деякі з них додатково леговані нікелем. Вуглець, нікель та інші аустенітообразующіе елементи розширюють область
Хімічний склад,% (ГОСТ 5632 - 72)
| З | Si | Мn | Сr | Ni | W | Mo | V | Сu | S | Р |
| не більше | не більше | |||||||||
| 0,10-0,16 | 0,6 | 0,6 | 10,5-12,0 | 1,50-1,80 | 1,6-2,0 | 0,35-0,50 | 0,18-0,30 | 0,3 0 | 0,02 5 | 0,03 0 |
Механічні властивості (ГОСТ5949 - 75)
| Режими термічної обробки | KCU, Дж / см 2 | ||||
| МПа | % | ||||
| не менше | |||||
| Загартування 1000-1020 ° С, масло або повітря. Відпустка: 660-710 ° С, повітря 540-590 ° С, повітря | 735 930 | 880 1080 | 15 13 | 55 55 | 88 88 |
Сплав ХН78Т
Замінник - стали: ХН38ВТ, 12Х25Н16Г7АР, 20Х23Н18.
Вид постачання - лист тонкий: ГОСТ 24982 -81.
Кування й ковані заготовки: ГОСТ 25054 - 81.
Призначення - сортові деталі, труби, що працюють до температури 1100 ° С.
Хімічний склад
| З | Si | Мп | Сr | Ti | А1 | Fe | S | Р | Сu |
| не більше | не більше | ||||||||
| 0,12 | 0,8 | 0,7 | 19,0-22,0 | 0,15-0,35 | 0,15 | 1,0 | 0,1 | 0,015 | 0,07 |
Технологія зварювання вироби з даної сталі повинна забезпечувати певний комплекс вимог, головна з яких - забезпечення рівноміцності зварних з'єднань і відсутність дефектів у зварному шві, а також забезпечення рівноміцності і довговічності конструкції. Для виконання цієї вимоги механічні властивості металу шва і близько шовної зони повинні бути не нижче властивостей основного металу. Технологія виготовлення повинна забезпечувати максимальну продуктивність і економічність процесу при необхідної надійності конструкції.
Дуже сприятливі металургійні умови при зварюванні стали 13Х11НВМФ створює зварювання в інертних захисних газах, як правило, в аргоні і в деяких сумішах на його основі. Причому в основному використовується неплавким вольфрамовим електродом, а присадний матеріал підбирають аналогічно бажаного складу наплавленого металу.
При зварювання даної сталі, використовується автоматична аргонодуговая зварювання неплавким електродом в середовищі інертних газів. Ця зварювання широко застосовується при виготовленні тонколистових конструкцій
Зварювання неплавким електродом в захисних газах - це процес, в якому в якості джерела теплоти застосовують дуговий розряд, що порушується між вольфрамовим електродом і виробом.
Як не плавиться найбільш широко застосовують вольфрамові стрижні. Вольфрам - найтугоплавкіший з відомих матеріалів (по температурі плавлення поступається лише вуглецю). Температура плавлення його дорівнює 3645К, а щільність - 19,3 г / см,
Застосовувані вольфрамові електроди повинні відповідати вимогам ГОСТ 23949-80.
Для зварювання в середовищі інертних газів застосовуються електроди Ш0 ,5-10 мм з чистого вольфраму (ЕВЧ). Для зменшення нагрівання і витрати електрода використовуються електроди з вольфраму з присадками: діоксиду торію (ЕОТ), оксидів лантану ЕВЛ (1,1 ... 1,4% LaO) і ітрію Еві-1 (1,5 ... 2% Y 2 0 3) , Еві-2 (2 ... 2,5% Y 2 0 3).
У нас в країні широкого поширення набули електроди марок ЕВЛ і Еві. Вони витримують велике електричне навантаження і мають підвищену ерозійну стійкість при зварюванні в порівнянні з електродами марки ЕВЧ. Діаметр вольфрамового електрода вибирається в залежності від величини зварювального струму. Вольфрамові електроди використовуються з заточкою під кутом 20-90 °.
Присадні дріт для зварювання вибирають виходячи зі складу матеріалу, вимог що пред'являються до зварних з'єднань, і жорсткості конструкції. Для зменшення схильності до утворення тріщин, слід звести до мінімуму попадання водню в шов і напруги, що виникають при зварюванні. Застосовують присадні дроту подібного складу, що й основний метал. Так за ГОСТ 2246-70 випускаються: Св-04Х19Н9, d ел 1,2 мм; Св06Х19Н9Т, d ел 1,2 мм; Св-06Х15Н10М15, d ел = 1,2 мм. У даному випадку застосовується зварювальний дріт Св11Х11Н2В2МФ, d = 1 мм, виготовлена за ТУ 14-1-997-74.
Зварювання постійним струмом прямої полярності характеризується максимальною проплавляються здатністю. У широкому діапазоні параметрів режиму аргонодугового зварювання на постійному струмі прямої полярності на струмах до 600А частка теплової потужності, що вводиться у виріб, становить 40-85%, втрати на нагрів вольфрамового електрода приблизно 4-6%, а променеві втрати від стовпа дуги - 7 - 30%.
При зварюванні на зворотній полярності і на змінному струмі дуга горить нестійке, спостерігається збільшення нагрівання електрода і збільшення його витрати.
Підвищена схильність мартенситних сталей до крихкого руйнування в стані гарту ускладнює технологію їх зварювання. При змісті вуглецю більш як 0,10% мартенситні стали схильні до утворення холодних тріщин при зварюванні з-за високого ступеня тетрагональної кристалічної решітки мартенситу. При зниженні вмісту вуглецю в'язкість мартенситу підвищується, проте утворюється при цьому структурно вільний
Для високохромистих сталей температура початку мартенситного перетворення не перевищує 360 ° С, а закінчення 240 ° С. Зі збільшенням змісту вуглецю точки Т м.н і Т м.К ще більше знижуються, що призводить до зростання твердості мартенситу і його крихкості. З огляду на це, а також необхідність забезпечення зварних з'єднань високої пластичності і ударної в'язкості для безпеки експлуатації відповідальних енергетичних установок, вміст вуглецю в хромистих мартенситних сталях обмежують до 0,20%.
Попередження утворення холодних тріщин є одним із завдань при зварюванні 11-13%-них хромистих сталей. У зв'язку з цим застосовують попередній та супутній підігрів до 200-450 ° С. Температура підігріву тим вище, чим вище схильність стали до гартування. У той же час температура підігріву не повинна бути надмірно високою, оскільки це може призвести до відпускної крихкості внаслідок зниження швидкості охолодження металу в біляшовній зоні в інтервалі температур карбідообразованія. Крім того, високий підігрів, як і зварювання з високою погонною енергією, забезпечує тривалий перегрів околошовной металу, результатом чого є зростання зерна, сегрегація домішок на межах зерен і, як наслідок, зниження пластичності і в'язкості зварних з'єднань.
Кращі властивості зварних з'єднань досягаються в разі попереднього підігріву в інтервалі Т м.н - Т мк, а також коли після зварювання виробляється подстужіваніе до Т мк, але не нижче 100 ° С. Рекомендації по тепловому режиму зварювання стали 13X11НВМФ наступні: підігрів до 300 ° С, відпустку при 700-720 ° С (без охолодження нижче температури підігріву).
3. Вибір зварювального обладнання та його коротка характеристика
Призначення і область застосування.
Установка для зварювання кругових і кільцевих швів моделі УСКК-2 призначена для зварювання неплавким електродом з присадочной дротом кругових і кільцевих швів на торцевих і циліндричних поверхнях виробів з жароміцних і нержавіючих сталей. Застосовується на підприємствах галузі пов'язаних зі зварюванням моторних вузлів.
Умова експлуатації установки УСКК-2 повинні відповідати кліматичному виконанню «У» категорії 3 по ГОСТ 15150-69.
Перелік складових частин установки.
1. Маніпулятор
2. Балка напрямна
3. Станина
4. Головка зварювальний
5. Газоводоелектроразводка
6. Панель вимірювань
7. Панель управління
Опис конструкції та принцип роботи установки.
Установка призначена для автоматичного зварювання кругових і кільцевих швів на торцевих і циліндричних поверхнях виробів з жароміцних і нержавіючих сталей. Зварювання виробляється неплавким електродом з подачею присадочной дроту.
Виріб, що зварюється встановлюється на планшайбу маніпулятора і кріпиться на ній. Планшайба маніпулятора, в залежності від виду зварюється шва (кругового або кільцевого), виставляється в горизонтальне або вертикальне положення. Своїм вертикальним переміщенням маніпулятор дає можливість проводити грубе установку зазору між виробом і електродом. Зварювальна головка з допомогою приводу поперечного переміщення встановлюється на зварюваний стик. Після остаточного встановлення зварювальної головки на зварювальний шов, проводиться зварювання кругового або кільцевого шва. Після закінчення зварювання виріб знімається з планшайби маніпулятора.
Маніпулятор.
Призначений для установки на ньому виробу, що зварюється і для обертання його відносно електрода зварювального пальника із заданою швидкістю зварювання.
У рамі на циліндричних опорах розміщений корпус, в якому встановлені шпиндель з планшайбою.
На бічній поверхні корпуса встановлений привід обертання планшайби. Корпус що несе на собі всі перераховані вузли, може повертатися в опорах рами за допомогою механізму нахилу, який представляє з себе черв'ячний валик входить в зачеплення з черв'ячним сектором. Черв'ячний сектор жорстко пов'язаний з корпусом, а черв'ячний вал розміщений в опорах в рамі. Черв'ячний вал має на одному кінці маховик, за допомогою якого здійснюється його обертання.
Балка напрямна.
Служить для кріплення зварювального головки і для її переміщення щодо планшайби маніпулятора.
Балка являє собою зварену конструкцію, кріпиться до стійки 6, яка встановлюється на станині. Балка має прямокутні направляючі, в яких за допомогою приводу і гвинтової передачі переміщається кронштейн, до якого кріпиться зварювальна головка. Цим переміщенням зварювальний пальник встановлюється на зварюваний стик вироби. Для більш тонкої настройки на стик служить маховик, кінематично жорстко пов'язаний з гвинтом гвинтової передачі.
Станина.
Є основною складовою частиною установки, що несе на собі всі механічні вузли і розміщеної всередині електроапаратури.
Станина представляє собою зварену конструкцію з нижньої, верхньої, задньої і передньої глухими стінками. Бічні сторони станини закриті дверцятами.
На верхній частині станини кріпиться стійка з направляючою балкою.
На передній частині станини встановлені Г-образні напрямні, у яких переміщається маніпулятор з допомогою гвинтової пари, що проводиться в обертання приводом. Всередині станини встановлені панелі з електроапаратурою.
Головка зварювальний.
Корпусом супорта вертикального переміщення кріпиться до кронштейна направляючої балки і спрямовуючої супорта, кріпиться вузол кріплення зварювального пальника зі зварювальною пальником і механізмом подачі дроту. До корпусу супорта вертикального переміщення з протилежного боку кріпиться котушка з присадочной дротом.
Газоводоелектроразводка.
Служить для подачі зварювального струму, охолоджуючої води і захисного газу до зварювальної пальнику. Газоводоелектроразводка так само включає в себе всі електричні з'єднання, виконані відповідно до принципової і монтажних електричних схем.
Технічна характеристика:
1. Зварювані матеріали - жароміцні і нержавіючі сталі;
2. Вид струму - постійний;
3. Максимальний зварювальний струм - 315А;
4. Діаметр зварювальних стиків - 100 ... 500 мм;
5. Швидкість зварювання - 0,002 ... 0,008 м / с;
6. Швидкість подачі присадочной дроту - до 0,019 м / с;
7. Діаметр присадочной дроту - 1,2-2,0 мм;
8. Величина поперечного переміщення зварювальної головки - 100 мм;
9. Швидкість переміщення маніпулятора - 5 м / с; 10. Кут нахилу планшайби - 90 °.
4. Характеристика джерела живлення
Випрямляч універсальний для зварювання неплавким електродом моделі ВСВУ-400 призначений для живлення установок автоматичної, напівавтоматичної і ручної електродугової зварки звичайної і стислій, безперервної та імпульсної (пульсуючого) дугою, жароміцних, нержавіючих сталей і титанових сплавів в аргоні. Основні параметри:
1. Номінальний зварювальний струм при ПВ - 60%
і тривалості циклу 60 хв, А - 400;
2. Діапазон регулювання зварювального струму при безперервній зварюванні, струм імпульсний - при імпульсної зварюванні, А - 5 ± 10% -400 ± 10%;
3. Діапазон регулювання чергового, А - 5 ± 10% -100 ± 10%;
4. Напруга холостого ходу, В-не більше 100;
5. Номінальна робоча напруга, В - 30;
6. Споживана потужність, кВА - не більше 21;
7. Номінальна напруга трифазної мережі живлення, частотою 50Гц, В - 380 ± 10%;
8. ВАХ джерела живлення - падаюча.
5. Технологічний процес складання та зварювання
6. Розрахунок параметрів режиму зварювання та норм часу на зварювальні операції
1. розрахунок параметрів режиму зварювання для шва № 1
2. ГОСТ 14771-76-Ш-ІНП - 1.
а) діаметр електродного дроту d ел = 1 мм; 1,6 мм.
б) зварювальний струм 1 св = 60 ... 80 А;
в) постійний струм, пряма полярність;
г) напруга на дузі U д = 8 ... 12В;
д) швидкість подачі електродного дроту:
де
- Коефіцієнт наплавлення,
V ел =
е) виліт електродного дроту при d ел = 1 мм; d ел = 12 ... 14 мм;
ж) швидкість зварювання
V св .= 6 ... 8 м / ч.
Приймаються V св = 6 м / год;
з) витрата аргону Q Ar = 6 ... 8 л / хв;
і) маса наплавленого металу,
F h. М. - площа наплавленого металу;
F h. М. = 0,5 · 1 +1,05 · 10,5 = 1,025 мм 2;
М =
M = 1,025 · 300 · 7,8 · 10 -3 = 2,4 м.
2. Шов № 2 ГОСТ 14771-76-Т1-ІНП - 1.
а) діаметр електродного дроту d ел = 1 мм, 1,6 мм
б) зварювальний струм 1 св = 60 ... 80 А;
в) постійний струм, пряма полярність.
г) напруга на дузі U д = 8 ... 12 В;
д) швидкість подачі електродного дроту:
е) швидкість зварювання приймаємо V св = 6 ... 8 м / год;
ж) виліт електродного дроту при d ел = 1 мм, l ел = 12 ... 14 мм;
з) витрата аргону Q Ar = 6 ... 8 л / хв;
і) маса наплавленого металу:
F h. М. - площа наплавленого металу;
F h. М. = 0,5 · 1 +1,05 · 10,5 = 1,025 мм 2;
М =
M = 1,025 · 300 · 7,8 · 10 -3 = 2,4 м.
3. Шов № 3 ГОСТ 14771-76-С6-ІНП
Аналогічно шву № 1
М 3 = 1,025 · 400 · 7,8 · 10 -3 = 3,2 г .
4. Шов № 4 ГОСТ 14771-76-С 20-ІНП
а) dел = 2 мм;
б) I св = 60 ... 90А;
в) U д = 8 ... 12В;
г) V св = 6 м / год;
д) F м.м. = 1,025 мм 2;
е) витрата аргону Q Ar = 6 ... 8 л / м;
ж) М 4 = 1,025 · 7,8 · 137 · 10 -3 = 2 г .
5. Шов № 5 ГОСТ 14771-76-С2-ІН
Аналогічний шву № 4.
М 5 = 1,025 · 7,8 · 258 · 10 -3 = 2,3 г .
Загальна маса наплавленого металу:
М 0 = М 5 + М 4 + М 3 + М 2 + M 1 = 2,4 +2,4 +3,2 +2 +2,3 ≈ 12,3 м.
Розрахунок норм часу на зварювальні операції:
де
Т заг = Т 5 + Т 4 + Т 3 + Т 2 + T 1 = 4,7 + 6,15 + 5 + 5,8 + 7,2 = 29 хв.
7. Вибір методів контролю
1. Застосовують зовнішній огляд і обмір зварних швів
Зовнішнім оглядом виявляють невідповідність шва, необхідні геометричні розміри, напливи, підрізи, зовнішні тріщини, непровари, свищі і пори, інші зовнішні дефекти.
Розміри швів повинні відповідати зазначеним на кресленні. Не допускається будь - б то не було зменшення розмірів у порівнянні з заданими (номінальними) розмірами. Зовнішній огляд застосовують при вхідному, операційному і приймальному контролі.
При операційному контролі застосовують перевірку за допомогою вимірювальних інструментів і шаблонів. Оцінюється відповідність креслення до ГОСТу підготовчих крайок і зібраних під зварювання деталей і конструкцій, а за показниками приладів (амперметра, вольтметра та ін) режим зварювання та його відповідність заданої технології до порядку накладення швів. Для перевірки розмірів швів застосовують шаблони. Зовнішньому огляду з перевіркою геометричних розмірів і форми швів за будівельними нормами і правилами піддаються всі типи конструкцій в обсязі 100%.
2. Механічні випробування зварних швів і виробів
Від хімічного складу і структури наплавленого металу, режимів зварювального процесу, наявності дефектів у металі шва залежать механічні властивості зварного з'єднання в цілому. При цьому порівнюють міцність металу шва з міцністю основного металу і металу зони термічного впливу. Наплавлений метал частково є металом зварного з'єднання. Для практичної перевірки кваліфікації зварників обов'язковим є випробування стикових з'єднань на розтяг і вигин. При зварюванні відповідальних виробів виготовляються контрольні зразки, результатом випробувань яких є параметри якості зварювання. Порядок випробувань (механічних) зварних швів і виробів регламентується ГОСТом 6966-66. Випробування металу різних ділянок зварного з'єднання на статичні розтягування проводять на стаціонарних зразках. При цьому визначають межу текучості, межу міцності, відносне подовження після розриву; ГОСТом передбачено 5 типів зразків. Для випробувань проводяться при зниженій або нормальній температурі застосовують зразки всіх видів.
3. Контроль герметичності і течеісканіе
Контроль герметичності це вид неруйнівного контролю, що складається у вимірі або оцінки сумарного потоку робочого або пробного речовини, що проникає крізь несуцільності для порівняння з допустимою за технічними умовами величиною.
Випробування гасом простий і широко поширений метод. Заснований на високу проникаючу здатність гасу. Забезпечує високу чутливість. Індикатором течі є крейдяна обмазка. Контролюють відкриті та закриті конструкції. Суть методу полягає в тому, що з одного боку конструкцію покривають крейдяний обмазкою, а з іншого змащують гасом і витримують певний час. Сигналом про дефект є поява «іржавого» плями на крейдяній обмазці. Можна виявити дефекти розміром більше 0,1 мм.
Список використаної літератури
1. Акулов А.І., Бельчук Г.А. і Демянцевіч В.П. «Технологія та устаткування зварювання плавленням». Підручник для студентів вузів. М., «Машинобудування», 1977.
2. А.Г. Потапьевскій «Зварювання в захисних газах плавким електродом» М., «Машинобудування», 1974.
3. Л.У. Прох «Довідник з зварювального устаткування», Київ, «Техніка», 1978.
4. В.П. Юр'єв «Довідник з нормування матеріалів та електроенергії», М., «Машинобудування», 1972.
5. М.С. Баранов «Технологія виробництва зварних конструкцій», М., «Машинобудування», 1986.
Є основною складовою частиною установки, що несе на собі всі механічні вузли і розміщеної всередині електроапаратури.
Станина представляє собою зварену конструкцію з нижньої, верхньої, задньої і передньої глухими стінками. Бічні сторони станини закриті дверцятами.
На верхній частині станини кріпиться стійка з направляючою балкою.
На передній частині станини встановлені Г-образні напрямні, у яких переміщається маніпулятор з допомогою гвинтової пари, що проводиться в обертання приводом. Всередині станини встановлені панелі з електроапаратурою.
Головка зварювальний.
Корпусом супорта вертикального переміщення кріпиться до кронштейна направляючої балки і спрямовуючої супорта, кріпиться вузол кріплення зварювального пальника зі зварювальною пальником і механізмом подачі дроту. До корпусу супорта вертикального переміщення з протилежного боку кріпиться котушка з присадочной дротом.
Газоводоелектроразводка.
Служить для подачі зварювального струму, охолоджуючої води і захисного газу до зварювальної пальнику. Газоводоелектроразводка так само включає в себе всі електричні з'єднання, виконані відповідно до принципової і монтажних електричних схем.
Технічна характеристика:
1. Зварювані матеріали - жароміцні і нержавіючі сталі;
2. Вид струму - постійний;
3. Максимальний зварювальний струм - 315А;
4. Діаметр зварювальних стиків - 100 ... 500 мм;
5. Швидкість зварювання - 0,002 ... 0,008 м / с;
6. Швидкість подачі присадочной дроту - до 0,019 м / с;
7. Діаметр присадочной дроту - 1,2-2,0 мм;
8. Величина поперечного переміщення зварювальної головки - 100 мм;
9. Швидкість переміщення маніпулятора - 5 м / с; 10. Кут нахилу планшайби - 90 °.
4. Характеристика джерела живлення
Випрямляч універсальний для зварювання неплавким електродом моделі ВСВУ-400 призначений для живлення установок автоматичної, напівавтоматичної і ручної електродугової зварки звичайної і стислій, безперервної та імпульсної (пульсуючого) дугою, жароміцних, нержавіючих сталей і титанових сплавів в аргоні. Основні параметри:
1. Номінальний зварювальний струм при ПВ - 60%
і тривалості циклу 60 хв, А - 400;
2. Діапазон регулювання зварювального струму при безперервній зварюванні, струм імпульсний - при імпульсної зварюванні, А - 5 ± 10% -400 ± 10%;
3. Діапазон регулювання чергового, А - 5 ± 10% -100 ± 10%;
4. Напруга холостого ходу, В-не більше 100;
5. Номінальна робоча напруга, В - 30;
6. Споживана потужність, кВА - не більше 21;
7. Номінальна напруга трифазної мережі живлення, частотою 50Гц, В - 380 ± 10%;
8. ВАХ джерела живлення - падаюча.
5. Технологічний процес складання та зварювання
| Код операції | Найменування і зміст операції | Обладнання, пристосування, інструмент |
| 005 | Комплектовочная 1. отримати наступні деталі: поз. 1 - фланець сильфона, поз. 2 - кільце, поз. 3 - сільфон. 2. перевірити правильність оформлення документації. 3. перевірити деталі на відсутність грубих хутро. ушкоджень. 4. заповнити список матеріалів. | |
| 010 | Слюсарно-складальна 1. перевірити неплощинність торця Т деталі поз. 1 допустиме відхилення 0,25 мм. 2. Зачистити зварювальні кромки деталі поз. 1 і 3 до металевого блиску з двох сторін. Знежирити кромки деталей поз. 1,2,3 ацетоном з двох сторін. 3. Зібрати деталі поз. 1,2,3 витримати розмір 1 за допомогою розрізних півкілець 4. Прихопити деталі поз. 1,2,3 в чотирьох точках. Розмір прихваток 2-4 мм | |
| 015 | Зварювальна 1. зняти зібраний і прихоплений вузол з пристосування. 2. Провести в ручну зварку складальної одиниці на орієнтованому режимі згідно ескізу до оп. 010. 3. Контроль шва візуальний, не допускаються пори і тріщини. 4. Зварений вузол пред'явити в БЦК. | Пристосування |
| 020 | Випробувальна 1. Нанести крейдяний розчин на зовнішню поверхню шва. 2. Просушити крейдову тинк на повітрі. 3. Змочити зворотний бік шва паливом РТ. Витримати 10 хвилин. 4. Пред'явити вузол ВТК. 5. Зняти з поверхні шва крейда серветкою, змоченою в РТ. 6. Маркувати на бирці позначення складальної одиниці, номер партії, кількість складальних одиниць в партії. | Кисть волосяна, ємність Ємність, кисть волосяна Серветка х / б |
| 025 | Контрольна 1, Перевірити наявність та правильність маркування на бирці: позначення складальної одиниці, номер партії, кількість складальних одиниць в партії. 2. Перевірити наявність і правильність заповнення супровідної документації. 1. Перевірити якість зварного шва візуально. 2. Перевірити складальну одиницю на відсутність грубих механічних ушкоджень. 3. Контролювати розмір 1. | Набір кілець. |
| 030 | Комплектовочная 1. Укомплектувати складальну одиницю згідно комплектувальної карті. 2. Оглянути деталі і складальні одиниці на відсутність вм'ятин, забоїн, слідів корозії та інших ушкоджень. 3. Перевірити наявність маршрутних карт, правильність їх оформлення. 4. Перевірити наявність ризики на деталі «корпус 1». | |
| 035 | Зварювальна 1. Знежирити зварювані кромки деталей поз. 1 і 2 ацетоном. 2. Зібрати по черзі в пристосуванні по розмітці. 3. Прихопити деталі згідно ескізу рівномірно в трьох точках. Довжина прихватки 5-6 мм 4. Варити деталі згідно ескізу. 5. Зняти вузол з пристосування. 6. Зовнішнім оглядом контролювати зварні шви на відсутність тріщин, раковин, пропалів. | Ємність, серветка х / б Пристосування НТП280Р, ЩЦТ-125-01 |
| 040 | Випробувальна 1. На зварний шов завдати крейдову тинк і дати висохнути. 2. Змочити паливом РТ ГОСТ10227-85 поверхню витримати 10 хвилин. 3. Зняти крейдову тинк серветкою змоченою в ацетоні. | Крейдова обмазка, серветка. |
| 045 | Зварювальна 1. Знежирити зварювальні кромки деталей поз. 1 і 2 ацетоном. 2. Встановити деталі 1 та 2 відповідно до ескізу. 3. Прихопити деталі рівномірно в трьох точках. Прихватки 5-6 мм. 4. Варити деталі згідно ескізу. 5. Зовнішнім оглядом контролювати зварні шви на відсутність тріщин, раковин і пропалів. 6. Варити шов № 1 згідно ескізу. | Ємність, серветка х / б МТП280Р, ЩЦТ-125-0, 1 |
| 050 | Випробувальна 1. На зварювальний шов завдати крейдову обмазка і дати висохнути. 2. Змочити паливом РТ ГОСТ 10227-86 поверхню зварних швів і витримати 10 хвилин. 3. Зняти крейдову тинк серветкою змоченою в ацетоні. | Кисть волосяна Ємність, серветка х / б |
| 058 | Термічна 1. Провести термообробку складальної одиниці для зняття внутрішніх напружень | |
| 060 | Зварювальна 1. Зачистити до металевого блиску і знежирити зварні кромки. 2. Встановити вузол в пристосування, закріпити. 3. Прихопити місце стику згідно ескізу, 4 прихватки. Довжина прихваток 4-6 мм. 4. Варити місце стику згідно ескізу. 5. Зняти вузол з пристосування. 6. Зовнішнім оглядом контролювати зварювальні шви на відсутність дефектів. | Щітка металева, ацетон, ємність Пристосування МТП 280Р ШЦТ-125-0, 1 |
| 065 | Випробувальна 1. На зварювальний шов завдати крейдову тинк і дати висохнути. 2. Змочити паливом РТ ГОСТ10227-86 протилежну поверхню зварних швів і витримати 10 хвилин. 3. Зняти крейдову тинк серветкою, змоченою в ацетоні. | Верстат слюсарний Кисть волосяна Ємність, серветка х / б |
| 070 | Зварювальна 1. Зачистити до металевого блиску і знежирити зварювальні кромки. 2. Зібрати в пристосуванні подузел 2 з сільфоном в зборі. База ША, упор в торець Б. Закріпити по поверхні В. 3. Прихопити складальні одиниці в чотирьох місцях. Довжина прихваток 4-6 мм. 4. Варити складальні одиниці в зазначених режимах. 5. Зняти вузол з пристосування. 6. Зовнішнім оглядом контролювати зварювальний шов на відсутність дефектів. | Щітка металева, ацетон, ємність Пристосування ШЦТ-125-0, 1 МТП-280Р |
| 075 | Випробувальна 1. На зварювальний шов завдати крейдову тинк і дати висохнути. 2. Залити паливом РТ ГОСТ 10227-86 в порожнину Т »корпуса1 3. Зняти крейдову тинк ацетоном. | Кисть волосяна Ємність, серветка х / б |
| 076 | Мийна 1. Промити складальні одиниці в розчині № 1 по ТТ-328. 2. Обдути стисненим повітрям. | |
| 080 | Зварювальна 1. Зачистити до металевого блиску і знежирити зварювальні кромки деталей 1, 3 та жиклера. 2. Зібрати подузел 3 з обоймами 2. 3. Прихопити послідовно чотири жиклера до корпусу 1 (підвузли 3) 2-мя прихватками. 4. Прихопити послідовно 4 жиклера до корпусу згідно ескізу. 5. Прихопити обойму 2 до 3, 4-ма прихватками. Довжина прихваток 15-20 мм. Відстань між ними 20 мм. 6. Заварити шов згідно ескізу. 7. Зовнішнім оглядом контролювати зварні шви № 1, № 1, № 2, № 3 (див. ескіз до операції 65) | Щітка металева, ацетон, ємність Щц1-125-0, 1 МТП208Р Щц 1-125-0,1 |
| 087 | Термічна Провести термообробку складальної одиниці для зняття внутрішніх напружень. Вузол надходить чистим без слідів масла емульсії. Вузол надходить з биркою (на бирці: позначення складальної одиниці, номер партії). Перевірити зовнішній вигляд складальної одиниці на відсутність механічних пошкоджень, забоїн, вм'ятин. Бирку зберегти. | |
| 090 | Контрольна Перевірити наявність супровідної документації і правильність оформлення. Зовнішнім оглядом перевірити виконання всіх зварювальних швів, відсутність тріщин, підрізів та інших дефектів зварювання. |
1. розрахунок параметрів режиму зварювання для шва № 1
2. ГОСТ 14771-76-Ш-ІНП - 1.
а) діаметр електродного дроту d ел = 1 мм; 1,6 мм.
б) зварювальний струм 1 св = 60 ... 80 А;
в) постійний струм, пряма полярність;
г) напруга на дузі U д = 8 ... 12В;
д) швидкість подачі електродного дроту:
де
V ел =
е) виліт електродного дроту при d ел = 1 мм; d ел = 12 ... 14 мм;
ж) швидкість зварювання
V св .= 6 ... 8 м / ч.
Приймаються V св = 6 м / год;
з) витрата аргону Q Ar = 6 ... 8 л / хв;
і) маса наплавленого металу,
F h. М. - площа наплавленого металу;
F h. М. = 0,5 · 1 +1,05 · 10,5 = 1,025 мм 2;
М =
M = 1,025 · 300 · 7,8 · 10 -3 = 2,4 м.
2. Шов № 2 ГОСТ 14771-76-Т1-ІНП - 1.
а) діаметр електродного дроту d ел = 1 мм, 1,6 мм
б) зварювальний струм 1 св = 60 ... 80 А;
в) постійний струм, пряма полярність.
г) напруга на дузі U д = 8 ... 12 В;
д) швидкість подачі електродного дроту:
е) швидкість зварювання приймаємо V св = 6 ... 8 м / год;
ж) виліт електродного дроту при d ел = 1 мм, l ел = 12 ... 14 мм;
з) витрата аргону Q Ar = 6 ... 8 л / хв;
і) маса наплавленого металу:
F h. М. - площа наплавленого металу;
F h. М. = 0,5 · 1 +1,05 · 10,5 = 1,025 мм 2;
М =
M = 1,025 · 300 · 7,8 · 10 -3 = 2,4 м.
3. Шов № 3 ГОСТ 14771-76-С6-ІНП
Аналогічно шву № 1
М 3 = 1,025 · 400 · 7,8 · 10 -3 =
4. Шов № 4 ГОСТ 14771-76-С 20-ІНП
а) dел = 2 мм;
б) I св = 60 ... 90А;
в) U д = 8 ... 12В;
г) V св = 6 м / год;
д) F м.м. = 1,025 мм 2;
е) витрата аргону Q Ar = 6 ... 8 л / м;
ж) М 4 = 1,025 · 7,8 · 137 · 10 -3 =
5. Шов № 5 ГОСТ 14771-76-С2-ІН
Аналогічний шву № 4.
М 5 = 1,025 · 7,8 · 258 · 10 -3 =
Загальна маса наплавленого металу:
М 0 = М 5 + М 4 + М 3 + М 2 + M 1 = 2,4 +2,4 +3,2 +2 +2,3 ≈ 12,3 м.
Розрахунок норм часу на зварювальні операції:
де
Т заг = Т 5 + Т 4 + Т 3 + Т 2 + T 1 = 4,7 + 6,15 + 5 + 5,8 + 7,2 = 29 хв.
7. Вибір методів контролю
1. Застосовують зовнішній огляд і обмір зварних швів
Зовнішнім оглядом виявляють невідповідність шва, необхідні геометричні розміри, напливи, підрізи, зовнішні тріщини, непровари, свищі і пори, інші зовнішні дефекти.
Розміри швів повинні відповідати зазначеним на кресленні. Не допускається будь - б то не було зменшення розмірів у порівнянні з заданими (номінальними) розмірами. Зовнішній огляд застосовують при вхідному, операційному і приймальному контролі.
При операційному контролі застосовують перевірку за допомогою вимірювальних інструментів і шаблонів. Оцінюється відповідність креслення до ГОСТу підготовчих крайок і зібраних під зварювання деталей і конструкцій, а за показниками приладів (амперметра, вольтметра та ін) режим зварювання та його відповідність заданої технології до порядку накладення швів. Для перевірки розмірів швів застосовують шаблони. Зовнішньому огляду з перевіркою геометричних розмірів і форми швів за будівельними нормами і правилами піддаються всі типи конструкцій в обсязі 100%.
2. Механічні випробування зварних швів і виробів
Від хімічного складу і структури наплавленого металу, режимів зварювального процесу, наявності дефектів у металі шва залежать механічні властивості зварного з'єднання в цілому. При цьому порівнюють міцність металу шва з міцністю основного металу і металу зони термічного впливу. Наплавлений метал частково є металом зварного з'єднання. Для практичної перевірки кваліфікації зварників обов'язковим є випробування стикових з'єднань на розтяг і вигин. При зварюванні відповідальних виробів виготовляються контрольні зразки, результатом випробувань яких є параметри якості зварювання. Порядок випробувань (механічних) зварних швів і виробів регламентується ГОСТом 6966-66. Випробування металу різних ділянок зварного з'єднання на статичні розтягування проводять на стаціонарних зразках. При цьому визначають межу текучості, межу міцності, відносне подовження після розриву; ГОСТом передбачено 5 типів зразків. Для випробувань проводяться при зниженій або нормальній температурі застосовують зразки всіх видів.
3. Контроль герметичності і течеісканіе
Контроль герметичності це вид неруйнівного контролю, що складається у вимірі або оцінки сумарного потоку робочого або пробного речовини, що проникає крізь несуцільності для порівняння з допустимою за технічними умовами величиною.
Випробування гасом простий і широко поширений метод. Заснований на високу проникаючу здатність гасу. Забезпечує високу чутливість. Індикатором течі є крейдяна обмазка. Контролюють відкриті та закриті конструкції. Суть методу полягає в тому, що з одного боку конструкцію покривають крейдяний обмазкою, а з іншого змащують гасом і витримують певний час. Сигналом про дефект є поява «іржавого» плями на крейдяній обмазці. Можна виявити дефекти розміром більше 0,1 мм.
Список використаної літератури
1. Акулов А.І., Бельчук Г.А. і Демянцевіч В.П. «Технологія та устаткування зварювання плавленням». Підручник для студентів вузів. М., «Машинобудування», 1977.
2. А.Г. Потапьевскій «Зварювання в захисних газах плавким електродом» М., «Машинобудування», 1974.
3. Л.У. Прох «Довідник з зварювального устаткування», Київ, «Техніка», 1978.
4. В.П. Юр'єв «Довідник з нормування матеріалів та електроенергії», М., «Машинобудування», 1972.
5. М.С. Баранов «Технологія виробництва зварних конструкцій», М., «Машинобудування», 1986.