дипломная работа содержит листов машинописного текста, формул, таблиц, использованных источников, приложения (стр. 8 из 9)

g = 1,5мм, g1 = 1,5мм

3.По ГОСТ 14771-76 определяем тип сварного шва Т - 6 тавровый, односторонний, со скосом кромок, с обязательным зазором.

а б

Рисунок 5 – Форма поперечного сечения сварного шва Т 6:

а – подготовленных кромок, б – сварного шва.

Материалом конструкции является хромоникелевая сталь 12Х19Н9Т, поэтому целесообразно применить сварку в среде защитных газов, а именно аргонодуговую. Аргон+3-5% CO₂ (Ar) является инертным газом, поэтому он не только защищает металл шва от окружающего воздуха, но и не взаимодействует с расплавленным металлом и не растворяется в нем. Т.к. толщина свариваемых изделий 6мм, а толщина свариваемой проволоки не должна превышать 1,2-1,6 мм сварку осуществляем в 2 прохода, с охлаждением водой после первого валика.

4.3. Выбор сварочных материалов

Сварочные материалы не должны сильно отличаться по химическому составу от основного металла. На основании этого для всех швов (см.Рисунок-1), выбираем сварочную проволоку Св-07Х19Н10Б. Диаметр сварочной проволоки составляет 1,2 мм.

Для прихваток выбираем электроды Типа Э-55А марки ЦЛ-11, диаметром 3мм.

4.4. Расчет режимов и параметров сварки

4.4.1. Определение силы сварочного тока

Определяем по формуле:

(3)

где d_эл– диаметр электрода;

а – плотность тока в электродной проволоке, для сварки в защитных газах принимается 110-130А/мм².

4.4.2. Определение напряжение столба дуги

Определяем по формуле:

(4)

4.4.3.Напряжение на дуге: 21 – 22 В

4.4.4.Длина дуги: 1,5 мм.

4.4.5.Вылет электродной проволоки : 15 мм

4.4.6. Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, рассчитывается по формуле

(5)

где p – плотность стали 7,8 г/мм³.

4.4.7 Расход газа л/мин: 9-12

4.4.8 Скорость сварки, м/ч рассчитывается по формуле:

(6)

4.4.9.Масса наплавленного металла, г, при сварке рассчитывается по следующий формуле:

(7)

Где,V_н -объем наплавленного металла, см³

4.4.10.Время горения дуги, ч, определяется по формуле:

(8)

Полное время сварки, ч, определяется по формуле

(9)

где Кп – коэффициент использования сварочного поста, (Кп=0,6- 0,7).

Расход электродной проволоки, г, рассчитывается по формуле:

(10)

Расход электроэнергии, кВт· ч, определяется по формуле:

(11)

кВт

4.5. Выбор сварочного оборудования

Для основной сварки применяем полуавтомат с раздельным подающим механизмом Supermig 360 (рисунок 6), он предназначен для сварки сплошной проволокой в среде активных и инертных газов. Источник питания и механизм подачи проволоки соединены кабелем управления, который может быть длиной 1-20м. Горелка подключается к механизму подачи (может размещаться на балансире, стреле и т.п.), таким образом, увеличивается зона обслуживания полуавтомата, т.е. возможна сварка изделий больших габаритов, например цистерна. Основные характеристики полуавтомата представлены в таблице 8.

Рисунок 6 - Supermig 360

Таблица 8 - Технические характеристики Supermig 360

Сварочный ток, А

Питание,

Диаметр проволоки, мм

Габариты

(Д×Ш×В), мм

Вес,

кг

40-350

380×3

0,6-1,6

1040×460×1320

116,0

Для прихваток используем сварочный трансформатор ручной дуговой сварки штучными электродами Utility 1650 (рисунок 7). Он прост и надежен в эксплуатации, имеет малый вес. Его технические характеристики представлены в таблице 9.

Рисунок 7 -Utility 1650

Таблица 9 -Технические характеристики Utility 1650

Сварочный ток, А

Питание,

Диаметр электрода, мм

Габариты

(Д×Ш×В), мм

Вес,

кг

40-140

220

1,6-3,2

340×180×300

12,6

4.6. Сборочное оборудование

Сварка цистерны является единичным производством, поэтому её сборка осуществляется на монтажной площадке закрытого цеха. Радиус рабочей зоны до 10 м, вне изделия.

На монтажную площадку материал доставляется очищенный от окалины и других видов загрязнения.

Первым делом на листе металла размером 1400×3140×6 мм вырезаем технологическое отверстие под горловину. Для этой цели используем портальную установку для плазменной и газовой резки Maxigrapf (рисунок 8). Надежный и высокоточный реечный привод обеспечивает безлюфтовое перемещение портала.

Опции: автоматический поджиг, автоматический емкостный датчик высоты подъема горелки в процессе резки, блок резаков для одновременной кислородной резки и снятия двусторонней фаски (X-bevel block), плазменный блок 3D link bevel с трехмерной системой снятия фаски и автоматической регулировкой подачи газа, маркировочная горелка, высокоскоростные режущие сопла и т.д..

Система ЧПУ не требует специальных знаний оператора, проста в эксплуатации и обслуживании, совместима со многими программными продуктами других производителей машин.

В качестве плазмообразующих газов могут быть использованы сжатый воздух, кислород, азотно-кислородная смесь, азот, аргоноводородная смесь. Применимость технических газов определяется материалом листа, необходимым качеством реза, стойкостью плазматрона, стоимостью самих газов.

Максимальная толщина разрезаемого металла при плазменной резке зависит от выбранного источника питания. Машины портальной резки фирмы KOIKE комплектуются стандартными и высокоточными источниками питания фирмы Hypertherm (США) и высокоточными источниками питания фирмы KOIKE.

Рисунок 8 -Портальный резак Maxigrapf

Далее лист необходимо вальцевать в обечайку. Для этих целей используем 3-валковую гидравлическую листогибочную машину RIMI 3RP (Рисунок 9), концы которой в последующем прихватываются ручной дуговой сваркой по 30 мм через 450мм, и того 3 прихватки.

Её особенностями являются:

- Гидравлическое исполнение

- Все валы установлены на радиальных подшипниках

- Валы имеют бочкообразную форму, что компенсирует прогиб

- Вращение валов осуществляется посредством 3-х гидроцилиндров, - присоединенных к 3-м планетарным передачам

- 2 скорости вращения валов выбираются селектором с панели управления

- имеется индикатор загрязнения фильтра и уровня масла

Рисунок 9 - Гидравлическая листозагибочная Машина RIMI 3RP

Затем обечайка устанавливается на роликовые вращатели FIRO (Рисунок-10). Вращатели FIRO предназначены для установки в положение удобное для сварки вращения изделий цилиндрической формы со сварочной скоростью при автоматической и полуавтоматической сварке. Модель снабжена педалью и пультом дистанционного управления.

Рисунок 10 - Вращатель FIRO

Т. к сварка цистерны заказ единичный, а всё оборудование универсальное и может использоваться для разных видов работ, нам не потребуется вложение дополнительных средств для выполнения данного заказа.

4.7. Контроль качества сварных швов

Несоблюдение технологического процесса сварки и наплавки может вызвать ряд дефектов в сварном шве или наплавленном металле, таких как наплывы, подрезы, прожоги, наружные трещины, непровары, свищи, поры и др. Поэтому после сварки, детали обязательно подвергают контролю и, в первую очередь, внешнему осмотру.