Введення
зварювання піддаються практично будь-які метали і неметали в будь-яких умовах на землі, у воді і космосі. Сполуки, одержувані зварюванням, характеризуються високими механічними властивостями, невеликою витратою металу, низькою трудомісткістю і невисокою собівартістю. Надійність з'єднань, виконуваних зварюванням, дозволяє застосовувати її при зборці найбільш відповідальних конструкцій.
Науково-технічні, експериментальні та практичні роботи, виконувані в останній час (Приблизно з 1970-х років) у галузі зварювання, дозволили створити принципово нові конструкції машин.
Головна вимога-це відповідність експлуатаційному призначенню.
Конструкції повинні бути міцними, жорсткими і надійними, а так само економічними і мінімально трудомісткими при виготовленні і монтажі.
Кожна конструкція проходить 3 етапи: проектування, виготовлення та складання або монтаж.
Основоположниками дугового зварювання є російські вчені та інженери-В. В. Петров, Н. Н. Бенардос, і Н.Г.Славянов.
У дуговому електрозварюванні джерелом тепла є електрична дуга, яка виникає між електродом і металом. Сутність електродугового зварювання в тому, що зварюваний метал плавиться теплом дуги.
При дуговому зварюванні плавким електродом шов утворюється за рахунок розплавлення електрода і зварюваного металу. При зварюванні неплавким електродом шов заповнюється металом зварюваних частин, але іноді присадним металом, що подається в зону дуги з боку.
Темою даного проекту є складання і зварювання фланця.
1. Опис конструкції з аналізом її технологічності
Поняття технологічності зварної конструкції-це можливість виготовлення всіх деталей конструкції і з її найменшими трудовими затратами зручними способами і з застосуванням самого виробничого устаткування, наприклад штампування деталей замість кисневої різання.
Фланці можуть бути елементами труби, фітинга, валу, корпусних деталі і т.д. Фланець у вигляді окремих деталей найчастіше приварюють або пригвинчують до кінців з'єднувальних деталей. Фланці застосовуються для з'єднання виробів арматури з трубопроводами, з'єднання окремих ділянок трубопроводів між собою і для приєднання трубопроводів до різного обладнання. Фланцеві з'єднання забезпечують герметичність і міцність конструкцій, а також простоту виготовлення, розбирання і зборки.
При проектуванні, а так ж при виготовленні зварних конструкцій необхідно пам'ятати, що дуже більше внутрішні напруги (іноді-до часткового саморуйнування) можливі при зварюванні електрозаклепкамі, тому слід уникати таких з'єднань, застосовуючи напускових зварювання або в широких прорізах.
Конструкція технологічна, тому її можна зварювати ручний, напівавтоматичного та автоматичним зварюванням.
2. Характеристики зварюваного матеріалу
Зварюваність-це здатність металів і сплавів утворювати з'єднання за допомогою зварювання без тріщин, пор та інших дефектів.
Низьколеговані стали містять до 0,23% вуглецю, мають легуючі добавки і іноді називаються сталями підвищеної міцності.
Особливості зварювання низьколегованих сталей: вони ведуть себе при зварюванні так само, як і низьковуглецевий став, але є відмінності при дії термічних циклів.
1. Більше схильність до зростанню зерен в околошовной зоні, особливо при перегріві.
2. Більш схильні до підкладці при підвищених швидкостях охолодження.
3. Стійкість металу шва проти утворення гарячих тріщин нижче через легуючих елементів.
4. Чутливість до концентраторів напруг і навіть до теплових В«опіківВ».
Хімічний склад сталі
C
Si
Mn
S
P
Cr
Ni
0,17-0,25
0,17-0,37
0,35-0,65
0,045
0,040
0,30
0,30
Механічні властивості стали
Межа міцності кг/мм2
отностітельно питома Оґ10% не менше
40-52
22
3. Визначення зварюваності матеріалу конструкції
Секв. = С + Mn/6 + Cr/6 + Si/5 + P/2 + Ni/12 + S/5
Cекв. = 0,2 +0,48/6 +0,25/5 +0,04/2 +0,30/12 = 0,37
Якщо Секв. = 0,46 ... 0,59%, то сталь добре зварюється
Якщо Секв.0, 6%, то сталь погано зварюється
Висновок: Зварюваність металу хороша, тому Секв. ≤ 0,45
4. Розробка технологічного процесу виготовлення зварної конструкції
Спосіб виготовлення заготовки та підготовка кромок.
Виготовлення заготовки фланця можна розбити на наступні етапи:
1) правка листа
2) зачистка аркуша і підготовка поверхні
3) підготовка кромок під зварку
1) правка листа
Ліста правильні багатовалкові машини призначені для виправлення листового прокату і листових заготовок. Правкою здійснює між рядами обертових валків, розташованих в шаховому порядку відстані між нижнім і верхньому рядами валків регулюють і встановлюють залежно від товщини виправленого аркуша. При проходженням між валками кожна ділянка аркуша отримує багаторазовий вигин в протилежний сторони і виправляється. В залежності від величини викривлення аркуша правка проводиться за один або кілька проходів листа правильні багатовалкові машини мають 23 валка. Заготівля проходить між двома рядами правильних роликів, розташованих у шаховому порядку, багаторазово згинається і виправляється. Ролики виконують змінними в залежності від конфігурації перетину випрямляється матеріалу, що дозволяє правити на одне машин різні профілями.
2) зачистка аркуша і підготовка поверхні
Очищення застосовують для видалення з поверхні металу засобів консервації, забруднень, мастильно-охолоджуючих рідин, іржі, окалин, задирок, грата і шлаку, що ускладнюють процес зварювання, що викликають дефекти зварних швів і перешкоджають нанесення. Для очищення прокату, деталей і зварних вузлів застосовують механічні та хімічні методи. До механічним методів відносяться способом очищення: дробеструйні, дробеметні, на зачисних верстатах, в галтувальних барабанах, за допомогою ручних пневматичних та електричних машин. До хімічних-знежирення і травлення, виконувані ванним або струменевим способами.
дробеструйні і дробеметні способи застосовують для очищення листів і профільного прокату і зварних вузлів від окалини, іржі та забруднень при товщині металу 3мм і більше. При дробеструйной і дробеметні способах очищення дріб викидається з великою швидкістю на очищається метал і вдаряючись, видаляє наявні на ньому забруднення, іржу і окалину.
Дробоструйна очищення здійснюється дробоструминними апаратами, які викидають дріб на очищається поверхню через сопло за допомогою стиснутого повітря.
У дробометних апаратах дріб викидається лопатками ротора в результаті відцентрової сили. Дробеметні і дробеструйную очистку проводять в камерах, в яких встановлені очисні апарати, обладнані для розміщення і транспортування очищаються виробів, пристрої для збору, сепарації (очищення), повернення дробу і для витяжки забрудненого повітря.
3) підготовка кромок під зварку
При призначенні форм підготовки кромок враховують передусім глибину провару, технологічні та економічні умови процесу. Так наприклад, стикові з'є...