Технические условия на сварочную проволоку

Введение

Сваркой называется процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при нагревании и пластическом деформировании (ГОСТ 2601-84).

Сварное соединение- это неразъёмное соединение, полученное при сварке, характеризуются непрерывной структурой, связью и монолитностью строения. Сварка - один из наиболее распространённых технологических процессов. К сварке относится: собственно сварка, наплавка, сваркопайка, склеивание, пайка, напыление и некоторые другие операции.

История сварки плавлением начинается гораздо позже, чем кузнечная, которая известна за много веков до нашей эры

Впервые мысль о возможности практического применения “ электрических искр” для плавления металлов высказал в1753 году академик Российской Академии наук Г. Р. Рихман, выполнивший ряд исследований атмосферного электричества.

В 1802 году профессор Санкт-Петербургской военно-хирургической академии В. В. Петров, используя мощный гальванический элемент, открыл явление электрической дуги. Он также указал возможные области её применения.

Первый электромагнитный генератор был создан 1849 году американцем К. Стэк в 1849 году. До этого имелись лишь отдельные попытки осуществления сварки металлов с помощью гальванических элементов. В 1882 году изобретатель Н. Н. Бернадос предложил способ прочного соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока.

Н. Н. Бернадос и Н. Г. Славянов положили начало автоматизации сварочных процессов, создав первые устройства для механизированной подачи электрода в дугу.

В 1928 году американский учёный А. Александер впервые использовал газ для защиты зоны сварки. Однако этот способ в то время не нашёл промышленного применения из-за сложности получения защитных газов. Сварку угольным электродом в углекислом газе впервые осуществил

Н. Г. Остапенко.

В 1942 году американцы запатентовали сварку в защитном газе-аргоне. В 1952 году был разработан под руководством доктора наук, профессора К. Ф. Любавского высокопроизводительный и наиболее экономичный способ сварки в среде углекислого газа, который в современном машиностроении составляет около 30% объёма всех сварочных работ.

Сварка позволяет соединять практически любые применяющиеся в промышленности материалы – металлы, пластмассы, керамику. Сварка, как технологический процесс, дает возможность создавать конструкции с высокими эксплуатационными характеристиками, большой экономией материалов и времени при производстве конструкций.

Автоматизация и механизация процесса и производства, его большая маневренность позволяет непрерывно усложнять или облегчать конструкцию, а также создавать уникальные и единственные в своём роде конструкции.

Цель курсового проекта:

Разработать технологический процесс заготовки, сборки и сварки с внедрением последних достижений сварочной техники для снижения трудоёмкости и энергоёмкости при изготовлении.

 

                                                                                           Раздел I

Технологическая часть

Описание конструкции

 

Данная конструкция – воздухоохладитель предназначена для конденсации водяных паров при охлаждении воздуха. Согласно технологической классификации металлоконструкция относится к листовым конструкциям котельно-резервуарного типа, изготовляются из листовой стали. Оболочковые конструкции работают при избыточном давлении, статических нагрузках и высокой температуре, агрессивной среде, следовательно, к конструкции предъявляются следующие требования: коррозионная стойкость, прочность, жёсткость, герметичность.

Сварные швы должны быть прочными и герметичными в связи с тем, что конструкция испытывает статические нагрузки.

Воздухоохладитель имеет конкретные габариты:

1. Длина – 1780 мм

2. Высота – 1350 мм

3. Внешний диаметр – 1350 мм

4. Внутренний диаметр – 1080 мм

5. Масса – 1040 кг

 

Состав конструкции

                 Таблица 1 

номер	Наименование позиции
1	Обечайка
2	Перегородка
3	Ребро
4	Ребро малое
5	Ребро косое
6	Фланец
7	Ребро опоры
8	Опора
9	Донце
10	Водосборник
11	Диафрагма
12	Полу диафрагма
13	Стенка
14	Планка

                     

   

 

 

2. Технические условия на изготовление конструкции.

Технические условия на основные материалы.

Основной материал – сталь 12Х18Н10Т, применяемая для изготовления металлоконструкции, подбирается в соответствии с тре6ованиями ТУ, ГОСТ и чертежа.

Качества и характеристики основного материала должны подтверждаться сертификатом. При отсутствии сертификата на материал следует провести испытания предусмотренные ГОСТ или ТУ на поставку материала. Материалы, принимаемые для изготовления металлоконструкции должны удовлетворять требованиям ТУ и ГОСТ, и должны выбираться с учётом условий эксплуатации, среды, в которой будет работать изделие и т. д.

На поверхности листов не допускаются цвета побежалости, трещины. На кромках листов не должно быть расслоений. Качество и основные характеристики материалов должны быть указаны заводом поставщиком в соответствующих сертификатах.

Хранение металла на складах должно быть организованно таким образом, чтобы была исключена возможность перемешивания отдельных марок и партий материала.

 

  Химический состав основного материала, % (ГОСТ 5632 – 72).

Таблица 2

C	Si	Mn	Cr	Ni	Ti	S	P	Cu
Не менее						Не менее
0,12	0,8	2,0	От 17,0 до 19,0	От 9,0 до 11,0	От 0,6    до 0,8	0,020	0,035	0,30

Механические свойства основного материала.

Таблица 3

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм.	s 0.2	sв	d5	f
7350 – 77 (образцы поперечные)	Листы горячекатаные или холоднокатаные. Закалка 1000 – 1080 градусов (вода или воздух)	МПа			%
		Не менее
		Св.4	236	530	38	-

Технические условия на сварочные материалы.

Технические условия на защитный газ.

 

Для сварки воздухоохладителя применяется защитный газ – Аргон высшего сорта по ГОСТ 10157 – 79. Аргон поставляется в баллонах серого цвета, под давлением 15Мпа.

- Содержание газа в баллоне 99,99 %.

- Содержание влаги не более 0,1 %.

Баллоны с аргоном поставляются ёмкостью 40 л. (ГОСТ 949), на баллоне не должно быть повреждений, вентиль не должен пропускать газ. На баллоне должна стоять дата последней проверки.

 

 

Технические условия на сварочную проволоку.

Для сборки и сварки воздухоохладителя используется сварочная проволока марки Св – 07Х19Н10Б.

Сварочная проволока Св – 07Х19Н10Б поставляется по ГОСТ 2246 – 70 в бухтах или мотках, упакованных в полиэтиленовые пакеты, в которых находятся селикагель. Если селикагель розового цвета, то перед сваркой нужно протравить проволоку. На каждой бухте должна быть прикреплена бирка с маркировкой сварочной проволоки, номером партии, диаметром, наименованием предприятия – поставщика и ГОСТ.

Концы проволоки должны быть легко находимы, а вся бухта состоять из одного целого отрезка, свёрнутого параллельными рядами и плотно увязанные таким образом, чтобы исключить разматывание мотка.

Проволока должна поставляться заводом изготовителем после дегазации в вакуумных печах. Каждая партия проволоки, приходящая на предприятие, должна сопровождаться сертификатом, по которому её принимает ОТК. Сварочная проволока не должна иметь расслоений и жёлтого налёта.

 

Химический состав Св – 07Х19Н10Б

  Таблица 4

Наименование элемента	Условное обозначение	Массовая доля элемента, %
		Min	Max
Углерод	C	0.05	0.09
Кремний	Si	0,5	0.70
Марганец	Mn	1.50	2.00
Хром	Cr	18.0	20.0
Никель	Ni	9.00	10.50
Сера	S	0,012	0.018
Фосфор	P	0,1	0.025
Ниобий	Nb	1.20	1.50

2. 3 Технические условия на изготовление конструкции.

 

Воздухоохладитель изготавливается в соответствии с разработанным технологическим процессом и с осуществлением пооперационного контроля качества изделия.

Подготовка металла под сварку может производиться механическим способом или путём плазменной резки, обеспечивающими форму, размеры и качество обрабатываемых элементов.

Сборка и сварка должны быть выполнены с соблюдением размеров и допусков, указанных в чертежах или ГОСТ 14771. Соединения в процессе сборки под сварку осуществляются полуавтоматической сваркой в аргоне проволокой Св - 07Х19Н10Б.

Прихватки должны обеспечивать химический состав и механические свойства наплавленного металла не менее нижнего предела свойств основного металла.

Прихватки должны выполнятся без подрезов, прожогов и незаваренных кратеров. Высота прихватки не должна превышать половину площади поперечного сечения шва. Длина прихватки должна быть равна трёх- или четырёхкратной толщине более тонкой детали, но не более 35 мм. Расстояние между прихватками 300 – 350 мм. При полуавтоматической сварке некачественные прихватки вырубаются или выплавляются воздушно – дуговой строжкой, или снимаются шлифовальной машинкой.

К сварке отдельных узлов и корпуса в целом можно приступать только после принятия сборки ОТК.

Все кромки под сварку и прилегающие к ним зоны должны быть зачищены до чистого металла на ширину 20 мм. Сварку производить полуавтоматом в седее защитного газа -аргона высшего сорта согласно указаниям в чертеже или принятым при разработке технологического процесса решением применять сварочную проволоку Св - 07Х18Н10Б. К выполнению работ по сварке воздухоохладителя допускаются сварщики, достигшие возраста 21 года, имеющие разряд не ниже 4, стаж работы по полуавтоматической сварке не менее 6 месяцев, прошедшие специальную теоретическую и практическую подготовку и сдавшие экзамен и образцы по правилам Котлонадзора, имеющие специальное удостоверение. Качество сварных соединений проверяется визуальным осмотром по ГОСТ 3242- 79. Каждый сварщик, выполнив шов, должен поставить личное клеймо. После приёмки металлоконструкции контролёр ОТК ставит своё личное клеймо и оформляет акт приёмки – сдачи сварного узла.  

 

 

 

3. Технологичность конструкции.

 

Технологичность сварной конструкции – совокупность свойств, определяющих возможность её изготовления с минимальными затратами труда и материалов методами прогрессивной технологии, в соответствии с требованиями к качеству.

На технологичность сварной конструкции влияют основной и наплавленный металл, точность изготовления деталей, подбор конструктивных и технологических баз и размерных цепей, выбор методов сварки, мест технологических и эксплуатационных разъёмов, толщина соединяемых деталей, размеры швов, возможность автоматизации и механизации процесса изготовления, применение стандартного оборудования и т. д.

Большое влияние на технологичность сварной конструкции оказывает свариваемость – способность данной конструкции при данном материале обеспечить высокое качество сварных соединений.

Сталь 12Х18Н10Т, используемая при изготовлении воздухоохладителя, содержит 0,12 % углерода, т.е. расположена к образованию горячих трещин, также имеет высокую теплопроводность, поэтому возникает необходимость применения импульсных источников питания. Я предлагаю использовать полуавтоматическую сварку в аргоне, потому что при использовании этого способа сварки наблюдается меньший угар легирующих элементов, повышенная стабильность горения дуги, а также сварка в различных пространственных положениях в отличие от ручной дуговой сварки покрытым электродом для сварки нержавеющей стали.

Толщина свариваемых деталей: 10, 40 мм и не требует предварительного подогрева и медленного охлаждения.

Воздухоохладитель выполнен из стали большой толщины и некоторые его элементы укреплены рёбрами жёсткости, что придаёт ей достаточную жёсткость и сопротивляемость деформациям.

Конструкцию можно расчленить на отдельные узлы и детали, что позволяет облегчить сборку и сварку конструкции, т.е. доступность к местам выполнения сварных швов.

Применение оборудования, такого как роликовые стенды, кантователи, вращатели упростит поворот конструкции в удобное для сварки положение,

что значительно облегчает выполнение сварных швов и повысит их качество.

Для сварки прямолинейных кольцевых швов и прихваток предлагаю применять полуавтоматическую сварку в аргоне.

Данную конструкцию, её отдельные узлы и детали, проверяю внешним осмотром и измерением для оценки качества сборки отдельных элементов и сварных швов, а также возможных деформаций после сварки.

Сварные швы подвергаются внешнему осмотру и измерениям. После полного изготовления конструкции, она подвергается испытанию на герметичность.

После сварки конструкция подвергается аустенизации, в этом случае контроль швов выполняется ещё раз после термообработки.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что конструкция – воздухоохладитель технологична.