Проектирование участка сборки-сварки корпуса клиновой задвижки для автоматической сварки (стр. 3 из 10)
3.3 Разработка мероприятий по устранению сварочных деформаций и напряжений
Для уменьшения остаточных напряжений и деформаций используем несколько методов[4]:
1. Применение многопроходной сварки;
2. Правильная последовательность сборочно-сварочных операций;
3. Снятие усиления шва;
4. Термообработка: высокотемпературный отпуск, при температуре 630±30 0С с выдержкой 1,5 ч.
Для термообработки сварных швов изделия «Корпус» выберем установку индукционно-нагревательную ЭЛТЕРМ-С УИНТ-2,4-100, предназначенную для термообработки сварных швов труб и обечаек. Технические характеристики установки представлены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Технические характеристики установки ЭЛТЕРМ-С УИНТ-2,4-100
| Параметр | Значение |
| Максимальная мощность, кВт | 100 |
| КПД, % | 93 |
| Максимальная температура обработки, 0 С | 1100 |
| Скорость снижения температуры, 0 С/ч | 50 - 300 |
| Максимальный диаметр обрабатываемой конструкции, мм | 1420 |
| Габаритные размеры, мм | 1640х1800х1755 |
| Вес, кг | 10000 |
3.4 Выбор сварочного оборудования и профессии рабочих
Оборудование для сварки под флюсом
В соответствии с выбранным способом сварки, а также учитывая режим сварки, для изготовления изделия используем подвесной самоходный сварочный автомат АБС-2 фирмы ПКТБА, ЗАО, Пенза, Россия. Оснащенную системой подачи электродной проволоки, предназначенную для дуговой сварки под слоем флюса. Сварка производится на постоянном токе обратной полярности.
Технические характеристики сварочного автомата АБС-2 представлены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 - Технические характеристики сварочного автомата АБС-2
| Параметр | Значение |
| Скорость подачи проволоки, м/ч | 28,5…225 |
| Поперечная корректировка, мм | ±75 |
| Наклон электрода к вертикали, град | |
| Вдоль шва | 60 |
| Поперёк шва | ±45 |
| Вертикальная настройка, мм | 100 |
| Угол поворота головки вокруг вертикальной оси, град | ±90 |
| Ёмкость бункера для флюса, дм3 | 20 |
| Скорость сварки, м/ч | 3…112 |
| Масса, кг | 356 |
Данный автомат комплектуется сварочным выпрямителем ВДУ-1250, технические характеристики которого приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5 - Технические характеристики выпрямителя ВДУ-1250
| Параметр | Значение |
| Напряжение сети, В | 380 |
| Номинальный сварочный ток, А | 1250 |
| Пределы регулирования тока, А | 250-1250 |
| Напряжение холостого хода, В | 55 |
| Номинальное рабочее напряжение, В | 44 |
| Потребляемая мощность, кВА | 73 |
| Масса, кг | 520 |
| Габаритные размеры, мм д/ш/в | 790/600/1410 |
Оборудование для ручной дуговой сварки покрытыми электродами
В соответствии с выбранным способом сварки, а также учитывая режим сварки, для изготовления изделия используем сварочный выпрямитель ВДУ-601. Сварка производится на постоянном токе обратной полярности.
Технические характеристики сварочного выпрямителя ВДУ-601 представлены в таблице 3.6.
Таблица 3.6 - Технические характеристики выпрямителя ВДУ-601
| Параметр | Значение |
| Номинальный сварочный ток, А | 630 |
| Пределы регулирования сварочного тока, А | 60…630 |
| Пределы регулирования напряжения, В | 22…56 |
| Напряжение холостого хода, В | 85 |
| Первичная мощность, кВА | 40 |
Прихватку и сварку конструкции должны выполнять электросварщики третьего разряда [17], оператор установки для автоматической сварки должен иметь пятый разряд [17]. Все сварщики должны пройти аттестацию на право выполнения сварочных работ в соответствии с требованиями «Правил аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства» ПБ 03-273, и имеющие «Удостоверение сварщика» установленной формы, в котором указаны квалификация сварщика и характер работ, к которым он допущен. Сварщики допускаются к выполнению соответствующих сварочных работ, которые указаны в их удостоверениях. Каждому сварщику должно быть выдано личное клеймо с регистрацией его в журнале ОТК.
3.5 Разработка операций технологии сборки и сварки
3.5.1 Содержание работ на рабочем месте
Все последующие расчёты ведём только для сборочно-сварочных операций (исключаются слесарные операции)
Операция 010 – Сборка-сварка кольцевого шва корпуса. На этой операции производятся следующие переходы:
1. Сборка двух полукорпусов на манипуляторе.
2. Контроль размеров собранного узла под сварку.
3. Предварительный подогрев собранного узла.
4. Контроль температуры после предварительного подогрева.
5. Сварка двух полукорпусов.
6. Контроль качества сварных швов (ВИК).
Операция 020 – Сборка-сварка корпуса с направляющими. На этой операции производятся следующие переходы:
1. Сборка-прихватка корпуса с направляющими.
2. Контроль качества прихваток.
3. Сварка корпуса с направляющими.
4. Контроль качества сварных швов (ВИК).
Операция 030 – Сборка-сварка корпуса с горловиной. На этой операции производятся следующие переходы:
1. Сборка-прихватка корпуса с горловиной.
2. Контроль качество сборки и прихваток.
3. Предварительный подогрев.
4. Контроль температуры после предварительного подогрева.
5. Сварка корпуса с горловиной.
6. Контроль качества сварных швов (ВИК).
Операция 040 – Сборка-сварка корпуса с направляющими малыми. На этой операции производятся следующие переходы:
1. Сборка прихватка корпуса с направляющими малыми.
2. Контроль качество сборки и прихваток.
3. Сварка корпуса с направляющими малыми.
4. Контроль качества сварных швов (ВИК).
Операция 050 – Сборка-сварка корпуса с сёдлами. На этой операции производятся следующие переходы:
1. Сборка-прихватка корпуса с сёдлами.
2. Контроль качество сборки и прихваток.
3. Сварка корпуса с сёдлами.
4. Контроль качества сварных швов (ВИК).
3.5.2 Нормирование трудоемкости
Норма штучного времени рассчитывается по формуле [8]:
, (3.3)где Тнш - неполное штучное время на 1 м шва, мин; L - длина шва, м; Тви - вспомогательное время, связанное с изделием и типом оборудования, которое включает в себя затраты на установку, снятие и поворот изделий и т.д., мин; К1-n - поправочные коэффициенты на изменение условий работы (учитывающие условия выполнения работ и вид сварки, положение шва в пространстве, вид шва и его длину, количество проходов и т.д.)
Неполное штучное время на 1 метр сварочного шва дано с учетом коэффициента к оперативному времени, учитывающий время на обслуживание рабочего места, прихватку, время на отдых и личные потребности, для автоматической сварки К = 1,15.
Операция 010 – Сборка-сварка кольцевого шва корпуса.
Основное время определяется по формуле:
, (3.4)где n – количество проходов; VСВ – скорость сварки.
Вспомогательное время, связанное со сваркой шва включает в себя [8]:
1. Время на подтягивание проводов, смену кассет и удаление остатков проволоки, на 1 м шва за один проход - 0,25 мин;
2. Время на зачистку околошовной зоны от брызг наплавленного металла ручным инструментом, на 1 м шва - 0,51 мин;
3. Установка сварочной головки по центру кромок, засыпка флюса, пуск и отключение автомата – 1,45 мин;
4. Установка скорости сварки и скорости подачи электродной поволоки – 0,5 мин;
5. Время на предварительный подогрев – 90 мин.
Длина шва L= 1,33 м.
К1-n - поправочные коэффициенты на изменение условий работы:
- положение шва – нижнее K1=1;
- сварка ведется в цехе стационарным автоматом – K2=0,97.
Время связанное со сборкой узла:
1. Установка полукорпуса – 11 мин;
2. Установка кольца переходного – 3 мин;
3. Установка второго полукорпуса – 11 мин.
Операция 020 – Сборка-сварка корпуса с направляющими.
Основное время определяется по формуле [9]:
, 
Вспомогательное время, связанное со сваркой шва включает в себя:
1. Зачистка сварного шва от шлака после каждого прохода - 0,41 мин;
2. Перемещение электросварщика в процессе сварки – 0,132 мин;
3. Смена электродов – 0,27 мин.
