Материалы, применяемые для изготовления конструкции

Сталь – это сплав железа с углеродом, где количество углерода не превышает 2,14%

Сталь классифицируется по некоторым признакам:

1)По химическому составу: а) углеродистые содержание углерода более 0,25%.

Среднеуглеродистые содержание углерода от 0,25 до 0,6%, высокоуглеродистые содержание углерода от 0,46 до 0,7%; б) легированные – низколегированная содержание легирующих элементов до 2,5%. Среднелегированная содержание легирующих элементов от 2,5 до 10%. Высоколегированная содержание легирующих элементов более 10%.

2) По применению: а) конструкционная; б) инструментальная; в) специальная.

3) По качеству: а) обыкновенного качества – 0,025% примесей; б) качественная – 0,15% примесей; в) высокого качества – 0,015% примесей; г) особо высокого качества - > 0,015% примесей. Качество стали, зависит от содержания примесей (сера, фосфор, кислород).

4) По степени раскисления: а) кипящая (КП) – не раскисленная сталь, б) спокойная (СП) – застывает спокойно; в) полуспокойная (ПС) – частично раскисленная. При изготовлении рамы использовалась сталь марки Ст3сп: сталь конструкционная низкоуглеродистая, обыкновенного качества, степень раскисления спокойная.

Для своей конструкции я использовал сталь Ст2.

Марка:	12Х18Н10Т
Классификация:	Нержавеющая титаносодержащая коррозионно-стойкая сталь аустенитного класса

 

Химический состав в % материала Ст2

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
До 0.12	До 0.08	До 2	9-11	До 0.02	до 0.0035	17-19	до 0.3

Механические свойства при Т=20_оС материала Ст2

Таблица 3

Сортамент	Размер	Напр.	σв	σт	σ5	Ψ	KCU	Термо.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Проковки	До 1000							Закалка 1050-1100оС

Обозначения:

σ_в - Предел кратковременной прочности, [МПа]

σ_т - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

σ₅ - Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

Ψ - Относительное сужение, [ % ]

KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м²]

Свариваемость – это свойство металлов или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки неразъемное соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. В сварочной практике существуют такие понятия, как физическая и технологическая свариваемость.

Свариваемость оценивается степенью соответствия свойств сварного соединения тем же свойствам основного материала и его склонностью к образованию дефектов. Материалы делятся на хорошо, удовлетворительно, плохо и ограниченно свариваемые.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 5.050050401

Свариваемость определяется по формуле:

По признаку свариваемости все стали можно условно разделить на четыре группы:

1. Хорошо сваривающиеся у которых С_экв не более 0,25. Эти стали не дают трещин при сварке обычным способом, т. е. без предварительного и сопутствующего подогрева и последующей термообработки.

2. Удовлетворительно сваривающиеся, у которых С_экв в пределах 0,25—0,35; они допускают сварку без появления трещин, только в нормальных производственных условиях, т. е. при окружающей температуре выше 0°С, отсутствии ветра и пр.

К этой же группе относят стали, нуждающиеся в предварительном подогреве или предварительной и последующей термообработке для предупреждения образования трещин при сварке в условиях, отличающихся от нормальных (при температуре ниже 0° С, ветре и др).

3. Ограниченно сваривающиеся, у которых С_экв в пределах 0,35—0,45; они склонны к образованию трещин при сварке в обычных условиях. При сварке таких сталей необходима предварительная термообработка и подогрев. Большинство сталей этой группы подвергают термообработке и после сварки.

4. Плохо сваривающиеся, у которых С_экв выше 0,45; такие стали склонны к образованию трещин при сварке.

Их можно соединять только с предварительной термообработкой, подогревом в процессе сварки и последующей термообработкой. Для металла небольшой толщины предельн

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 5.050050401

ое значение С_экв можно повысить до 0,55.

2.3 Заготовител

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 5.050050401

ьные операции

К заготовительным операциям относят: очистку, гибку, резку, правку, мех. обработку.

Правка — слесарная операция по устранению дефектов заготовок в виде вогнутости, выпуклости, коробления, искривления и т. д. Сущность правки заключается в сжатии выпуклого слоя металла и расширении вогнутого слоя. Правку осуществляют в холодном или нагретом состоянии заготовки, в зависимости от ее размеров и материала. Правка может быть ручной или машинной на специальных вальцах или прессах. Различают правку заготовок из листа, профильного металла и труб.

Гибка: ее выполняют путем пластического изгиба заготовок. По принципу действия оборудование для гибки делят на: ротационные машины и прессы. К ротационным машинам относят: листогибочные, профилегибочные многоволковые станы, зибовочные машины, сортогибочные роликовые машины, трубогибочные машины. Прессы предназначены для гибки различных профилей из листового и полосового материала, на прессах можно выполнить пробивку отверстий, штамповочные операции.

Очистка: её применяют для удаления с поверхности листа средств консервации, загрязнений ржавчины окалины, заусенцев, шлака, которые затрудняют процесс сварки, вызывают дефекты сварных швов и препятствуют нанесению защитных покрытий, для очистки деталей применяют механическую и химическую очистку. К механическим относят: дробеструйную, дробемётную, пескоструйную, на зачистных станках, галтовочных барабанах. К химическим методам относят: обезжиривание, ванный или струйный способ.

Резка. При изготовлении деталей применяют следующие виды резки ножницами на отрезных станках, штампах, на прессах, термическую резку. Ножницы используют при резке листов фасонного профиля малых толщин. Ножницы бывают: однодисковые с наклонным ножом, пресс-ножницы. Отрезные станки применя

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 5.050050401

ют для резки труб фасонного и сортового профиля. Термическую резку (газовая и дуговая резка) применяют для резки тугоплавких металлов листового материала и труб большого диаметра.

Механическая обработка. В производстве деталей сварных конструкций металлорежущие станки применяют для выполнения операций сверления отверстий, обработок кромок и поверхностей. Для сверления применяют сверлильные станки, радиальносверлильные, вертикальносверлильные. Многошпиндельные кромки и поверхности обрабатывают на кромкострогальных, продольнострогальных станках, цилиндрические обечайки на токарнокарусельных станках.

Для очистки своей металлоконструкции я использую химический метод очистки металла так как этот способ очистки является наиболее эффективным для мелко и среднегабаритных изделий так как он доступный, универсальный и экономичный. Химическая очистка производится с использованием растворов химических реактивов, удаляющих остатки масел, жира, краски или травящих материалов. Вещества, оставшиеся после проведения химической очистки, могут вступать в реакцию с пенетрантом и значительно снизить эффективность контроля. Например, кислоты и хлориды могут значительно уменьшить люминесценцию и цветовой контраст пенетрантов. Поэтому после очистки такие химические вещества должны быть удалены с контролируемой поверхности объекта.

Химическая очистка осуществляется за счет химического взаимодействия рабочих жидкостей с нерастворимыми загрязнениями и покрытиями. В качестве рабочих жидкостей используют растворы кислот и щелочей. Процесс обработки этими растворами получил название травления. При травлении в растворах кислот с поверхности изделий удаляют оксиды, тонкие поверхностные слои металла и нерастворимых загрязнений; при отработке в растворах щелочей удаляют смолистые отложения и лакокрасочные покрытия, нагар, жировые и масляные загрязнения. Важной особенностью химической очистки является способность в процессе травления обнаруживать поверхностные дефекты, скрытые тонким слоем деформированного металла или оксидной пленки.

Для правкисвоей металлоконструкции я использую углоправильные вальцы.

Уголки правят на углоправильных вальцах, устройство которых схоже с устройством листоправильных вальцов.

Имеется два ряда роликов, между которыми пропускается уголок. При этом металл, так же как и в случае правки листов, получает равномерное удлинение, в результате чего отдельные неровности устраняются.

Резку я выполняю механическим способом с использованием Установка для резки труб ProCutter PC 600,

Таблица 4.

Модель	Диапазон внешнего диаметра трубы	Точность резки по длине	Позиционирование режущей головки	Фаска	Точность вращения главного привода	Точность наклона горелки	Полное потребление 380 В +10%-10%, 3ф, земля, 50 Гц [газ. резка]	Полное потребление 380 В +6%-10%, 3ф, земля, 50 Гц [плазма]
PC 600	50-610 мм	±1.5 мм	±0.5 мм	±2 °	±25 °	±0.5 °	12 кВА	46 кВА

 

 

Одной из отличительных технологических особенностей станка PC600 является использование специального программного обеспечения компании HGG

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 5.050050401

. Для обеспечения совершенной подгонки можно запрограммировать такие параметры как корень сварного шва, ширина реза и расхождение. Станок PC600 также оснащен режущими головками, реализующими два запатентованных способа резки для сварных швов: Partial Butt Weld (PJP) – сварной шов с частичным проваром – и Strainer – сварка с фильтром. Таким образом, удаётся сэкономить до 20% на объёме сварочного шва.