Применяемый для сварки углекислый газ служащий для защиты основного металла и сварочной дуги, от вредного влияния атмосферного воздуха, в частичности кислорода и азота.
Углекислый газ выпускается 3-х сортов: сварочный, пищевой, технический.
Для сварки применяется сварочный углекислый газ.
| Газ | Сорт | Содержание выделяемых паров, % | CO2, не более % | ГОСТ |
| Углекислый газ | Сварочный | 0,184 | 99,5 | 8050-76 |
Таблица 2
Для сварки в качестве присадочной проволоки применяем проволоку СВ08Г2С, т.к. она рекомендуется для сварки углеродистых и среднелегированных сталей, содержит элементы – раскислители. Т.к. при разложении CO2 образуется О2 и окись углерода, а СО практически не растворима в стали, необходимо введении элементов- раскислителей (Mn и Si). Кроме того, раскислители за счёт С приведей к получению пористых швов.
Mn как раскислитель обладает низкой раскислительной особенностью.
При взаимодействии с элементами металла превращается в нерастворимое соединение MnO, образует мелко всплывающий шлак.
Si обладает высокой раскисляющей особенностью. При окислении образует соединение SiO2, которая нерастворимо, легко удаляется в шлак.
При взаимодействии в растворе с Mn повышает раскислительную способность Si.
Введение Mn и Si способствует повышению прочностных и пластических свойств соединения, т.е. оказывают легирующие воздействия.
Химический состав проволоки СВ08Г2С ГОСТ-2246-76 указания в таблице 3
| Марка проволоки | С, % | Mn, % | Si, % | Cr, % | Ni, % | S не более, % | P не более, % |
| СВ08Г2С | 0,05-0,11 | 1,7-2,1 | 0,7-0,95 | 0,7-1,0 | 0,25 (может быть и более) | 0,025 | 0,030 |
Таблица 3
Расчёт расхода сварочных материалов
Расход газа: Н2= Q2Lш + Qgon, где:
Q2 – удельная норма газа на 1мм шва;
Lш – длинна шва;
Qgon- дополнительный расход газа на продувку газовых коммуникаций, настройку оборудования.
Qgon = g1 * tnз, где:
g1 - оптимальный расход газа, 10л/м шва.
Tnз – подготовительно - закалительное время, 0,05мм.
Числовые значения представлены в технологическом месте курсового проекта для каждой операции.
Расчёт расхода сварочной проволоки:
Нпр = Тн + (0,07/0,15Тн), [г/м], где:
Тн – масса наплавленного металла
Тн = рFн * 10 , где:
Fн – площадь поперечного сечения шва, мм
Р – плотность шва металла, 7,5 г/см
Числовые значения для каждой отдельной операции приведены в технологическом месте курсового проекта.
Выбор сварочного оборудования и его характеристика
Для приварки лопаток реактора к щеке и торцу применяеться п/автомат А-547У для сварки в СО2. П\автомат имеет техические данные которые приведены в таблице 4.
| Марка п\а | Нам. свар. тока при Пg= 65%, А | Диаметр электродной проволоки, мм | Скорость подачи проволоки, м\с * 10 | Длинна держателя, мм | Габаритные размеры | Масса, кг | Источник питания |
| А-547У | 300 | 0,8 – 1,2 | 27,7 - 70 | 1,5 | 350*118*245 | 6\5,5 | ВС - 300 |
Таблица 4
В числителе приведены размеры подающего механизма, а в знаменателе опорного шкафа.
Для приварки к лопастной решётке, которая представляет собой сваренный тор, лопатки и щеку, трубы, применяется установка автоматической сварки с вреде СО2 марки УСКК- 2. Так как широкого распространения она неполучила, в записке приводятся основные технические данные, ТУ, расположение органов управления и КИП.
Основные параметры, размеры установки УСКК – 2.
| Свариваемые материалы | нержавеющие и жаропрочные стали и сплавы, углеродистые стали. |
| Диаметр свариваемых стыков, мм | 100/350 |
| Род сварного тока | постоянный |
| Максимальный сварочный ток, А | 300 |
| Скорость сварки, м\с | 0,002 |
| Скорость подачи присадочной проволоки, м\с | до 0,010 |
| Диаметр присадочной проволоки, мм | 1,2/2,0 |
| Величина горизонтального перемещения сварочной головки, мм | 400 |
| Величина вертикального перемещения сварочной головки, мм | 100 |
| Величина вертикального перемещения манипулятора, мм | 700 |
| Угол наклона планшайбы | 90 |
| Уровень шума, dБ | 60 |
| Масса установки, кг | 670 |
Технические условия
1.1 Поверхности деталей должны быть без раковин, забоин, царапин, заусенцев.
1.2 Термически обработанные детали не должны иметь неравномерной твёрдости и дефектов.
1.3 Покрытия по ГОСТ 9-032-74, ГОСТ 9-032-77 должны быть назначены в соответствии с требованиями ГОСТ 14623-69.
1.4 Покрытие по ГОСТ9-032-74 должны быть выполнены эмалью ПФ-115 голубого цвета по ГОСТ 6465-76 с предварительной шпаклёвкой соединений и неровностей поверхности грунтовкой.
1.5 Все части системы охлаждения должны быть герметичны при давлении 29*10 Па.
1.6 Резьбовые соединения должны быть надёжно затянуты. Затягивание болтов, гаек, должно производиться ключами нормальной длинны без применения удлинителей.
1.7 Электрическая схема установки должна предусматривать надёжную и стабильную работу в автоматическом режиме.
1.8 Токоподводы соединяющие источник питания с горелкой должны быть изолированы от массы изделия. Изоляция должна выдерживать напряжение, равное 380В, но не менее 220В при частоте 50Гц.
Техническое описание
1. Назначение и область применения
Установка для сварки групповых и пальцевых швов модели УСКК-2 предназначена для автоматической сварки неплавящимся электродом с присадочной проволокой круговых и пальцевых швов на торцевых и цилиндрических поверхностях изделий из жаропрочных и нержавеющих сталей. Применяется на предприятиях отрасли, связанных со сваркой моторных узлов.
Описание конструкции и принцип работы установки.
Сварка производиться неплавящимся электродом с подачей присадочной проволокой.
Свариваемое изделие устанавливается на планшайбу манипулятора и крепиться на ней. Планшайба манипулятора, в зависимости от вида свариваемого шва, выставляется в вертикальное или в горизонтальное положение. Своим вертикальным перемещение манипулятор даёт возможность производить грубую установку зазора между изделием и электродом. Сварочная головка с помощью провода поперечного перемещения устанавливается на свариваемый стык.
После окончательной установки сварочной головки на свариваемый шов, производиться сварка кругового или пальцевого шва. По окончании сварки изделие снимается с планшайбы манипулятора.
Расчёт и выбор параметров режима сварки
Параметры режима выбираются или рассчитываются из условий обеспечения максимального качества шва, получение швом достаточной прочности, наилучшего проплавления с учётом свойств материала.
Исходя из условий полного провара определим ток сварки при приварке лопаток реактора к тору и щеке. Режимы одинаковы в обоих случаях.
Iсв=h\k*100, где
h – глубина проплавления, мм
k – коэффициент пропорциональности
k=1,15
Iсв= 220А
Напряжение на дуге , Uд= 27В, исходя из рекомендаций для швов в нижнем положении выполняемых с применением п\автоматов сварочной проволокой диаметром 1,2 мм.
Скорость подачи электродной проволоки; Vэл
Vэл=4*Iсв*Lм\П*dэл*M
dэл-диаметр электродной проволоки, мм
Lм-коэффициент наплавки
M-плотность наплавляемого металла, Г\см
Режимы одинаковы для приварки лопаток как к тору так и к щеке. Сварку выполняем на п\а А-547У.
Определим режим автоматической сварки на установке УСКК-2. Выполняется приварка трубы к лопастной решётке.
Iсв=(h\k)*100
Uд=27В, исходя из тех же рекомендаций для швов в нижних положениях выполненных проволокой d=1.2 мм.
Vсв=Iсв*Lн\Fн*M*100, где
Fн – площадь поперечного сечении наплавленного за 1 проход металла,
Lн – коэффициент наплавки,
M – плотность наплавленного металла.
Площадь сечения для одного прохода можно определить:
Fн=(6\8)*dэл
Сварка выполняется в пять проходов, так как площадь шва 50мм, а площадь поперечного сечения металла, наплавляемого за 1 проход 10мм.
Расчёт норм времени на сварочные операции
Tшт = Tо+Tn+Tnз+Tобс, где
Tшт – время штучно-калькуляционное
Tо – основное время сварки
Tn – время рекомендуемых
Tnз – время подготовительно-заключительное
Tобс – время обслуживания аппаратуры.
Числовое значение для каждой операции приведены в технологическом листе №2 курсового проекта.
Затраты вспомогательного, подготовительно-заключительного времени, времени на отдых и естественные надобности, времени на обслуживание аппаратуры определяется хронометрическим способом и составляет 30%-50% от Tшт.
Поектирование технологической оснастки
Технологическая оснастка является приспособлением для сборки и сварки элементов конструкции.
Сборка сварных конструкций заключаеться размещением элементов конструкции в порядке, указанном при сборке в технологии и предварительном закреплении между собой отдельных элементов конструкций. От качества сборки зависит и качество сварочных работ.
Применяем в изготовлении реактора приспособление ПНС28128А, ПНС25531, ПНС25368 преследуют следующие цели:
ПНС28128А и ПНС25531 обеспечивают сборку лопаток реактора с щекой и тором, обеспечивают закреление лопаток относительно тора и щеки при прихватке, обеспечивают жёсткость конструкции и её соостность при сварке.
ПНС25368 является приспособлением для сборки лопастной решётки .
Приспособление обеспечивает соостность и точность сборки необходимую для изделия.
Для выведения радиального и осевого боя используется приспособление ПНС25583.
Оглавление
1. Введение 1 стр.
2. Характеристика изделия 2 стр.
3. Анализ вариантов и выбор способа изготовления с учётом
свариваемости 3 стр.
4. Технологическая карта 5 стр.
5. Выбор сварочных материалов 7 стр.
6. Расчёты расхода сварочных материалов 8 стр.
7. Выбор сварочного оборудования 9 стр.
8. Расчёты и выбор параметров режима сварки 12 стр.
9. Расчёт норм времени на сварочные операции 13 стр. 10.Проектирование технологической оснастки 14 стр.