Назначение и характеристика изделия

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Механико-технологический факультет

Кафедра «Порошковая металлургия, сварка и технология материалов»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: «Разработка технологического процесса заготовки, сборки, сварки,

контроля качества опорного стула подкрановой балки 61-561-11.05.02СБ»

 

 

Дисциплина: «Производство сварных конструкций»

 

Выполнил

студент группы 41664 К.А. Велесевич

 

 

Проверил

ст. преподаватель Д. И. Викторовский

 

 

Минск 2017

Содержание

 

Введение.

 

1. Назначение и характеристика изделия.

 

2. Технические условия. ГОСТы на материалы.

заготовок, сборку и сварку изделия

 

3. Обоснование выбора материала изделия.

 

4. 3аготовительная операция: выбор и обоснование

выбора оборудования для заготовки деталей и транспортировки

их на участок сборки-сварки. Маршрутная технология заготовки

деталей.

 

5. Технология сварки: выбор и обоснование способа

сварки, обозначения сварных швов в соответствии с ГОСТ 2.312-72.

Выбор и расчёт режимов сварки. Выбор сварочных материалов.

Выбор и обоснование сварочного оборудования.

Способы предотвращения сварочных деформаций.

Разработка принципиальной схемы сборочного или сварочного

приспособления с обоснованием прижимных элементов.

 

6. Технологический раздел: разработка маршрутной

технологии сборки и сварки изделия. Метод контроля качества

сварного соединения.

 

7. Охрана труда и пожарной безопасности.

 

8. Список использованной литературы.

 

 

Введение

Сварка— это технологический процесс получения неразъемного соединения

посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между

свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или

пластическом деформировании.

В 1802 году впервые в мире профессор физики Санкт-Петербургской медико-

хирургической академии В. В. Петров (1761-1834гг.) открыл электрическую дугу и

описал явления, происходящие в ней, а также указал на возможность ей практического применения. В 1881 году русский изобретатель Н. Н. Бенардос (1842-1905гг.) применил электрическую дугу для соединения и разъединения стали. Дуга

Н.Н. Бенардоса горела между угольным электродом и свариваемым металлом.

Присадочным прутком для образования шва служила стальная проволока. В качестве источника электрической энергии использовались аккумуляторные батареи. Сварка, предложенная Н.Н. Бенардосом, применялась в России в мастерских Риго-Орловской железной дороги при ремонте подвижного состава.

Н. Н. Бенардосом были открыты и другие виды сварки: контактная точечная

сварка, дуговая сварка несколькими электродами в защитном газе, а также механизированная подача электрода в дугу.

В 1888 году русский инженер Н. Г. Славянов (1854-1 897IT.) предложил дуговую сварку плавящимся металлическим электродом. Он разработал научные основы дуговой сварки, применил флюс для защиты металла сварочной ванны от воздействия воздуха, предложил наплавку и сварку чугуна. Н. Г. Славянов изготовил

сварочный генератор своей конструкции и организовал первый в мире электросварочный цех в Пермских пушечных мастерских, где работал с 1883 по 1897г. Н. Н. Бенардос и Н. Г. Славянов положили начало автоматизации сварочных процессов. Однако в условиях царской России их изобретения не нашли большого применения. Только после Великой Октябрьской социалистической революции сварка получает распространение в нашей стране. Уже вначале 20-х гг. под руководством профессора В.П. Вологдина на Дальнем Востоке производили ремонт судов дуговой сваркой, а также изготовление сварных котлом, а несколько позже сварку судов и ответственных конструкций.

Началом этапа широкого внедрения сварочных процессов в нашей стране

следует считать 1929 г., когда Совет Труда и Обороны принял специальное

постановление о развитии сварочного дела в СССР. В Москве, Ленинграде и

Днепропетровске началась подготовка техников, а затем и инженеров сварочных

специальностей. В начале второй пятилетки было поставлено на промышленную

основу изготовление сварочного оборудования и материалов. Начиная с 1935 г.,

сварка (дуговая, газовая, контактная) распространилась почти во все отрасли

промышленности и строительства и играла большую роль в их становлении и

реконструкции. В 1940 г. было изготовлено почти 5 млн т сварных конструкций. За

год расходовались десятки тысяч тонн электродов, на заводах и новостройках было

занято свыше 100 тыс. сварщиков, работало семь специализированных заводов по

изготовлению сварных металлоконструкций.

Наряду с внедрением и совершенствованием ручной сварки с 1925 г. в нашей

стране проводились работы по механизации сварочных процессов. Был создан ряд

автоматов, однако они не получили широкого промышленного применения, так как

не обеспечивали существенного повышения производительности по сравнению с

ручной дуговой сваркой. В 1940 г. коллективом института электросварки под

руководством Е.О. Патона был разработан эффективный способ автоматической

дуговой сварки под флюсом, позволивший значительно повысить производительность процесса и качество получаемых сварных соединений. Автоматическая сварка под флюсом, применяемая в различных областях народного хозяйства, в свое время сыграла большую положительную роль в деле производства военной техники во время Великой Отечественной войны.

В послевоенный период сварка находит самое широкое применение при

восстановлении и строительстве новых промышленных предприятий и сооружений: металлургических объектов, железнодорожных мостов, магистральных

трубопроводов, резервуаров и др. Серьезным достижением отечественной техники

явилась разработка институтом электросварки им. Е.О. Патона в 1949 г.

принципиально нового вида сварки плавлением — электрошлаковой сварки,

позволяющей осуществлять однопроходную сварку металла практически

неограниченной толщины. Этим же институтом предложен прогрессивный способ

сварки и наплавки порошковой проволокой. Коллективом сотрудников ЦНИИТмаш в 1952 г. разработан высокоэффективный способ сварки в углекислом газе, внедрение которого существенным образом позволило поднять уровень механизации и производительности сварочных работ. Сварка в углекислом газе, как и

электрошлаковая сварка, получила всеобщее признание не только в нашей стране, но и во всем мире. Бурное развитие новых отраслей техники сопровождалось

разработкой новых способов сварки — электронно-лучевой, лазерной, плазменной,

диффузионной, взрывом и др. Достижением советской сварочной науки и техники

явились разработка и внедрение в хирургическую практику коллективом ученых

МВТУ им. Н.Э. Баумана ультразвуковой сварки и наплавки костей, а также

ультразвуковой резки живых биологических тканей. Научно-технические эксперименты по сварке металлов выполнялись на космическом корабле Союз-6 и станции Салют-7.

 

 

Сварку изделия

1.Химический состав стали марки 15ХСНД по ГОСТ 19281-89 приведен в табл. 1.

 

Таблица 1: Химический состав стали 15ХСНД

Марка стали	Степень раскисления	Массовая доля элементов, %
углерода	кремния	марганца	хрома	никеля	меди	ванадия	других элементов
C	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	V	-
15ХСНД	Сп	0,12…0,18	0,4…0,7	0,4…0,7	0,6…0,9	0,3…0,6	0,2…0,4	-	-

Примечания:

1. Массовая доля азота в сталях, не легированных азотом не должна превышать 0,008 %. Допускается массовая доля азота до 0,010 %, при этом прокат независимо от категории должен удовлетворять требованиям табл. 3 в части норм ударной вязкости после механического старения.

2. Допускается добавка алюминия и титана из расчета получения массовой доли в прокате алюминия - не более 0,05%, титана - не более 0,03 %.

3. Массовые доли фосфора, серы и мышьяка в стали должны соответствовать п. 2.1.

2. Характеристики исполнения, устанавливаемые по требованию потребителя

2.1. Прокат с регламентированным химическим составом.

Химический состав по плавочному анализу ковшевой пробы должен соответствовать нормам, приведенным в табл. 1. В готовом прокате допускаемые отклонения по массовой доле элементов от норм, приведенных в табл. 1, должны соответствовать табл. 2.

Примечание. Для проката, предназначенного для сварных конструкций и конструкций ответственного назначения, в заказе устанавливают марку стали и требования к свариваемости.

 

Таблица 2: Допускаемые отклонения по массовой доле элементов от норм

Наименование элементов	Допускаемые отклонения по массовой доле элементов, %	Наименование элементов	Допускаемые отклонения по массовой доле элементов, %
Углерод	+0,02	Сера Фосфор Азот	+0,005
Марганец	+0,1
Кремний Хром Никель Медь	±0,005
Ванадий	+0,02…-0,01
Ниобий	+0,010…-0,005

 

2.2. Прокат с ограничением массовой доли фосфора не более 0,030 %, серы - не более 0,035 %.

2.3. Прокат с гарантией свариваемости

Свариваемость стали обеспечивается технологией ее изготовления и химическим составом.

2.4. Прокат с нормированным углеродным эквивалентом Сэ должен быть: не

более 0,49 - для стали класса прочности 390, не более 0,51 - для стали класса

прочности 140.

2.5. Прокат классов прочности 265, 295, 315 (толщиной свыше 20 мм), 325

(толщиной свыше 10 мм), 345, 355, 375, 390 и 440 с повышенной стойкостью против атмосферной коррозии. При этом массовая доля меди в стали должна составлять 0,15-0,30 %, к обозначению класса прочности добавляется буква Д (например 265Д, 295Д).

2.6. Прокат классов прочности 315 и 345 с применением нормализации или

контролируемой прокатки, классов прочности 390, 440 с применением термического упрочнения или контролируемой прокатки.

2.7. Прокат для изделий в исполнении ХЛ с применением термической обработки или контролируемой прокатки, указываемых в заказе.

2.8. Прокат с нормируемой ударной вязкостью.

Нормы ударной вязкости приведены в табл. 3.

2.9. Прокат с очисткой от окалины.

2.10. Прокат с зачисткой заусенцев и без смятия концов.

2.11. Прокат с ультразвуковым контролем сплошности.

Класс сплошности листов устанавливают по согласованию изготовителя с

потребителем в соответствии с ГОСТ 22727. Контроль прикромочных зон производят по требованию потребителя.

2.12. Прокат с регламентированным верхним пределом текучести.

2.13. Маркировка и упаковка проката - по ГОСТ 7566.

 

Таблица 3: Механические свойства стали 15ХСНД

 

Класс прочности	Толщина проката, поставляемая по данному классу прочности, мм, не более	Предел текучести sт, Н/мм2 (кгс/мм2)	Временное сопротивление sв, Н/мм2 (кгс/мм2)	Относительное удлинение d5, %	Ударная вязкость КСU, Дж/см2 (кгс×м/см2), при температуре, °С
+20	-40	-70
не менее
		345(35)	490(50)		-	(3,0)	(3,0)

 

Выбираем листовой металл для изготовления заготовок по ГОСТ 19903-74 «Прокат листовой горячекатаный. Сортамент».

Конструктивные элементы разделки кромок и сварного шва берутся по

ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные

типы, конструктивные элементы и размеры».

Т3 –условное обозначение сварного соединения

УП – в углекислом газе плавящимся электродом;

Для конструктивных элементов сварных соединений приняты следующие

обозначения:

s, s1 - толщины стенок свариваемых деталей, мм;

b – зазор между кромками свариваемых деталей после прихватки, мм;

k – катет шва;

 

Таблица 4: Тип сварного соединения по ГОСТ 14771-76

 

Тип Соединен­ия	Подготовлен­ных кромок	Характер сварного шва	Подготовленных кромок	Сварного шва	УП(в углеки­слом газе плавящимся электродом)	Обозначе­ние сварного соединения
Тавро­вое	Без скоса кромок	Двухсто­ронний			Толщина сваривае­мых материалов	Т3
0,8-40

 

 

Таблица 5: Конструктивные элементы кромок и сварного шва по ГОСТ 14771-76

 

Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы и размеры	Способ сварки	s, s1	b
Подготовленных кромок свариваемых деталей	Сварного шва
Ном	Пред откл.
Т3			УП	6,0-20,0   22,0-40,0		+1,5     +2,0

 

 

ГЛАВА 4

ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ

4.1. Содержать в чистоте и порядке рабочее место, не загромождать его материалами, заготовками, деталями и посторонними предметами.
4.2. Перед сваркой тщательно очищать заготовки, детали снаружи и изнутри от окалины, загрязнений и горючих веществ, надевать при этом защитные очки. Кромки заготовок и деталей не должны иметь заусенцев.
4.3. Во избежание пожара, взрыва или отравления запрещается применять для обезжиривания поверхностей под сварку керосин, бензин, ацетон и другие горючие и легковоспламеняющиеся жидкости, а также трихлорэтилен, дихлорэтан и другие хлорпроизводные углеводороды.
4.4. При выполнении сварочных работ для защиты глаз и лица от действия ультрафиолетового и инфракрасного излучения пользоваться защитным щитком со стеклами-светофильтрами, которые выбираются в зависимости от силы тока при электродуговой сварке и расхода ацетилена (горючего газа) и кислорода при газовой сварке и резке.
4.5. Конструкция и техническое состояние электродного держателя должны обеспечивать надежное крепление и безопасную смену электродов. Рукоятка электродного держателя должна быть изготовлена из диэлектрического огнестойкого материала и иметь защитный козырек.
4.6. В качестве обратного провода, соединяющего свариваемое изделие с источником сварочного тока, могут служить стальные шины любого профиля, сварочные плиты, стеллажи и сама свариваемая конструкция при условии, что их сечение обеспечивает безопасное по условиям нагрева протекание сварочного тока.
4.7. Соединение отдельных элементов, применяемых в качестве обратного провода, выполнять с помощью болтов, струбцин или зажимов.
4.8. Запрещается использовать в качестве обратного провода внутренние цепи заземления или зануления, а также провода и шины первичной коммутации распределительных устройств, металлические конструкции зданий, коммуникации и технологическое оборудование. Сварку выполнять с применением двух проводов, причем обратный провод по качеству изоляции не должен уступать прямому проводу, присоединяемому к электрододержателю.
4.9. Подавать напряжение к свариваемому изделию через систему последовательно соединенных металлических стержней или других предметов запрещается. Если свариваемый предмет не имеет непосредственного контакта с заземленным столом, заземлению подлежит сам свариваемый предмет.
4.10. Соединение сварочных проводов следует производить горячей пайкой, сваркой или при помощи гильз с винтовыми зажимами. Места соединений должны иметь надежную изоляцию, гильзы с зажимами обязательно заключены в колодку из небьющегося изоляционного материала, а головки зажимных винтов - утоплены в тело колодки. Соединение скруткой не допускается.
4.11. Тиски электросварщика, установленные на заземленном металлическом столе, должны иметь индивидуальное заземление.
4.12. При работе на высоте использовать специальную сумку для электродов и ящик для сбора огарков (остатков электродов), разбрасывать огарки запрещается.
4.13. При работе в сырых местах необходимо становиться на настил из сухих досок или диэлектрический коврик.
4.14. При работе в условиях повышенной опасности поражения электрическим током пользоваться диэлектрическими перчатками, галошами или ковриками.
4.15. При перемещении сварочной установки отключать ее от сети.
4.16. При работе с помощником или в составе бригады перед зажиганием дуги обязательно предупреждать окружающих работников.
4.17 Свариваемые детали располагать устойчиво, при необходимости закреплять их, не выполнять сварку деталей на весу.
4.18. Не оставлять без присмотра включенный сварочный аппарат.
4.19. Избегать ударов по баллонам металлическими предметами, предохранять баллоны от воздействия прямых солнечных лучей и других источников тепла, подогревать баллоны для повышения давления запрещается.
4.20. Если давление в баллоне оказалось выше допустимого, кратковременным открыванием вентиля выпустить часть газа в атмосферу или охладить баллон холодной водой в целях понижения давления. При выпуске газа из баллона становиться в стороне, противоположной направлению струи газа.
4.21. При загрязнении баллона маслом или жиром использование его для работы запрещается. Немедленно сообщить об этом непосредственному руководителю и принять меры по предотвращению случайного открытия вентиля.
4.22. Перегибать и натягивать рукава во время работы, применять дефектные рукава, а также заматывать их изоляционной лентой или другим подобным материалом запрещается.
4.23. Вентили редукторов открывать медленно и плавно, при этом становиться в стороне, противоположной направлению струи газа. Непосредственно перед вентилем в момент его открывания не должны находиться люди и свободно лежащие (незакрепленные) предметы.
4.24. При выполнении газосварочных работ не допускается:
- использовать редукторы и баллоны с кислородом, на штуцерах которых обнаружены следы масла, а также замасленные шланги;
- применять для кислорода редукторы, шланги, использованные ранее для работы со сжиженными газами;
- пользоваться неисправными, неопломбированными или с просроченным сроком поверки манометрами на редукторах;
- находиться напротив штуцера при продувке вентиля баллона;
- выполнять какие-либо работы с открытым огнем на расстоянии менее 3 м от ацетиленовых трубопроводов и менее 1,5 м от кислородных трубопроводов;
- снимать колпак с баллона, наполненного ацетиленом или другим горючим газом, с помощью инструмента, который может вызвать искру. Если колпак не отворачивается, баллон должен быть возвращен организации-наполнителю;
- применять для уплотнения редуктора любые прокладки, кроме фибровых;
- ремонтировать газовую аппаратуру и подтягивать болты соединений, находящихся под давлением;
- перекатывать баллоны по земле;
- сбрасывать баллоны и ударять один о другой;
- подавать или удерживать баллон вентилем вниз;
- для подъема баллонов использовать магнитные подъемные приспособления;
- грузить, выгружать и хранить баллоны без колпаков и заглушек;
- грузить баллоны на автомашины и прицепной транспорт при наличии в кузове грязи, мусора и следов масла.
4.25. Подтягивание резьбовых соединений при открытом вентиле баллона запрещается.
4.26. Во избежание несчастных случаев, в целях предотвращения пожара, аварии или взрыва при выполнении электрогазосварочных (огневых) работ запрещается:
- работать с приставных переносных лестниц;
- осуществлять технологические операции с разгерметизацией оборудования, содержащего легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, горючие газы и токсичные вещества;
- выполнять одновременно огневые и лакокрасочные работы на оборудовании, расположенном в одном помещении;
- работать в одежде и рукавицах со следами масел и жиров, бензина, керосина и других горючих жидкостей;
- проводить другие работы, которые могут привести к возникновению взрывов, пожаров из-за загазованности или запыленности мест, где проводятся огневые работы;
- работать на свежеокрашенных поверхностях оборудования и конструкций.
4.27. При возникновении неисправностей в работе оборудования, опасной или аварийной ситуации остановить работу, отключить используемое оборудование и сообщить об этом непосредственному руководителю.

ГЛАВА 5

ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ

 

5.1.Выключить сварочную установку, отсоединить провода с электрододержателем и убрать их в отведенное для хранения место, вызвать электротехнический персонал для отключения установки от электрической сети, после отключения убрать установку в место хранения.
5.2. Установить на баллоны предохранительные колпаки и убрать их в специально отведенное место.
5.3. Привести в порядок рабочее место, убедиться в отсутствии возможных очагов возгорания, инструменты, приспособления, заготовки и материалы убрать в места хранения.
5.4. После окончания всех работ снять средства индивидуальной защиты, поместить их в место хранения, вымыть руки и лицо теплой водой с мылом, при возможности принять душ.
5.5. Сообщить непосредственному руководителю обо всех неисправностях, замеченных во время работы, и мерах, принятых к их устранению.

 

ГЛАВА 6

ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

6.1. К аварии или несчастному случаю могут привести следующие ситуации:
- выполнение работы с нарушением требований настоящей инструкции;
- эксплуатация оборудования, не соответствующего требованиям безопасности труда;
- неосторожное обращение с огнем.
6.2. Во время электрогазосварочных работ могут возникнуть следующие аварийные ситуации:
- возникновение пожара, взрыва;
- поражение электрическим током.
6.3. При возникновении аварии или аварийной ситуации электрогазосварщик обязан прекратить работу, немедленно сообщить о случившемся руководителю работ и далее выполнять его указания.
6.4. При возникновении пожара электрогазосварщик должен:
- прекратить работу и отключить электрогазосварочное оборудование;
- выключить приточно-вытяжную вентиляцию;
- немедленно сообщить о пожаре руководителю работ и в пожарную охрану, указав точное место его возникновения;
- оповестить окружающих и при необходимости вывести людей из опасной зоны;
- приступить к ликвидации пожара, используя первичные средства пожаротушения.
6.5. При возникновении пожара вблизи рабочего места электрогазосварщик вместе с другими членами бригады должен перенести газовые баллоны, шланги и другое сварочное оборудование на безопасное расстояние от места возгорания, пожара.
6.6. При возгорании электрооборудования следует применять для его тушения только углекислотные или порошковые огнетушители. Не направлять в сторону людей струю углекислоты и порошка. При пользовании углекислотным огнетушителем во избежание обморожения не браться рукой за раструб огнетушителя.
6.7. В случае обнаружения в процессе работы каких-либо неисправностей в газовой аппаратуре, оборудовании, приборах следует немедленно прекратить работу и сообщить руководителю работ.
6.8. При обнаружении утечки газа работу следует немедленно прекратить, устранить утечку газа, проветрить помещение.
6.9. Если произошел несчастный случай, необходимо немедленно освободить пострадавшего от воздействия травмирующего фактора, оказать ему первую медицинскую помощь и сообщить руководителю работ о несчастном случае.
6.10. При получении травмы на производстве немедленно обратиться в учреждение здравоохранения и сообщить о случившемся непосредственному руководителю, сохранить рабочее место без изменений на момент получения травмы, если это не угрожает окружающим и не приведет к аварии.

Список использованной литературы

1. Жизняков С. H., Сидлин В. А. Ручная дуговая сварка. Материалы. Оборудование. Технология. Киев: «Экотехнология»,2006. — 368 с.

2.Жизняков С. Н., Мельник В. И. Сварка и резка в строительстве. М.: Стройиздат, 1995. - 544 с.

3.Сварка в машиностроении: Справочник. B 4-х т./ Редкол Г.А. Николаев (пред.) и др. — М.: Машиностроение, 1979 — 3 т. / Под ред. B.A. Винокурова. 1979. 567 с.

4.Волченко В. H. Сварка и свариваемые материалы. М., Металлургия, 1991.

5.Виноградов В. С. Оборудование и технология дуговой автоматической и

механизированной сварки. М., Высшая школа, 1999.

6.Потапьевский А.Г. «Сварка в защитных газах плавящимся электродом» — М.: Машиностроение, 1974 – 240 с.

7.ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры»;

8. ГОСТ 8050-85 «Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия».

9. ГОСТ 2246-70 «Проволока стальная сварочная. Технические условия»;

10. ГОСТ 18130-79 «Полуавтоматы для дуговой сварки плавящимся электродом»;

11.ГОСТ 2601-84 «Сварка металлов. Термины и определения основных понятий».

12. ГОСТ 12.4.035-78 «Щитки защитные лицевые для электросварщиков.

Технические условия»;

13. СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве»;

14. ГОСТ 12.3.003-86 «ССБТ. Работы электросварочные. Требования безопасности»;

15. ГОСТ 12.1.004-85 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования»;

16. ГОСТ 12.1.010-76 «ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования»;

17. ГОСТ 2.314-68 «Единая система конструкторской документации. Указания на

чертежах о маркировании и клеймении изделий»;

18. ГОСТ 27772-88 «Прокат для строительных стальных конструкций. Общие

технические условия»;

19. ГОСТ 19281-89 «Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия»

8. Приложения:

1. Спецификация и чертежи детали опорный стул 61-561-11.05.02СБ на З л. в 1 экз.

2. Комплект технологической документации на сварку детали опорного стула

61-561-11.05.02СБ на 11 л. в 1 экз.

3. Чертеж сборочного приспособления на 1 л. в 1 экз.

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Механико-технологический факультет

Кафедра «Порошковая металлургия, сварка и технология материалов»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: «Разработка технологического процесса заготовки, сборки, сварки,

контроля качества опорного стула подкрановой балки 61-561-11.05.02СБ»

 

 

Дисциплина: «Производство сварных конструкций»

 

Выполнил

студент группы 41664 К.А. Велесевич

 

 

Проверил

ст. преподаватель Д. И. Викторовский

 

 

Минск 2017

Содержание

 

Введение.

 

1. Назначение и характеристика изделия.

 

2. Технические условия. ГОСТы на материалы.

заготовок, сборку и сварку изделия

 

3. Обоснование выбора материала изделия.

 

4. 3аготовительная операция: выбор и обоснование

выбора оборудования для заготовки деталей и транспортировки

их на участок сборки-сварки. Маршрутная технология заготовки

деталей.

 

5. Технология сварки: выбор и обоснование способа

сварки, обозначения сварных швов в соответствии с ГОСТ 2.312-72.

Выбор и расчёт режимов сварки. Выбор сварочных материалов.

Выбор и обоснование сварочного оборудования.

Способы предотвращения сварочных деформаций.

Разработка принципиальной схемы сборочного или сварочного

приспособления с обоснованием прижимных элементов.

 

6. Технологический раздел: разработка маршрутной

технологии сборки и сварки изделия. Метод контроля качества

сварного соединения.

 

7. Охрана труда и пожарной безопасности.

 

8. Список использованной литературы.

 

 

Введение

Сварка— это технологический процесс получения неразъемного соединения

посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между

свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или

пластическом деформировании.

В 1802 году впервые в мире профессор физики Санкт-Петербургской медико-

хирургической академии В. В. Петров (1761-1834гг.) открыл электрическую дугу и

описал явления, происходящие в ней, а также указал на возможность ей практического применения. В 1881 году русский изобретатель Н. Н. Бенардос (1842-1905гг.) применил электрическую дугу для соединения и разъединения стали. Дуга

Н.Н. Бенардоса горела между угольным электродом и свариваемым металлом.

Присадочным прутком для образования шва служила стальная проволока. В качестве источника электрической энергии использовались аккумуляторные батареи. Сварка, предложенная Н.Н. Бенардосом, применялась в России в мастерских Риго-Орловской железной дороги при ремонте подвижного состава.

Н. Н. Бенардосом были открыты и другие виды сварки: контактная точечная

сварка, дуговая сварка несколькими электродами в защитном газе, а также механизированная подача электрода в дугу.

В 1888 году русский инженер Н. Г. Славянов (1854-1 897IT.) предложил дуговую сварку плавящимся металлическим электродом. Он разработал научные основы дуговой сварки, применил флюс для защиты металла сварочной ванны от воздействия воздуха, предложил наплавку и сварку чугуна. Н. Г. Славянов изготовил

сварочный генератор своей конструкции и организовал первый в мире электросварочный цех в Пермских пушечных мастерских, где работал с 1883 по 1897г. Н. Н. Бенардос и Н. Г. Славянов положили начало автоматизации сварочных процессов. Однако в условиях царской России их изобретения не нашли большого применения. Только после Великой Октябрьской социалистической революции сварка получает распространение в нашей стране. Уже вначале 20-х гг. под руководством профессора В.П. Вологдина на Дальнем Востоке производили ремонт судов дуговой сваркой, а также изготовление сварных котлом, а несколько позже сварку судов и ответственных конструкций.

Началом этапа широкого внедрения сварочных процессов в нашей стране

следует считать 1929 г., когда Совет Труда и Обороны принял специальное

постановление о развитии сварочного дела в СССР. В Москве, Ленинграде и

Днепропетровске началась подготовка техников, а затем и инженеров сварочных

специальностей. В начале второй пятилетки было поставлено на промышленную

основу изготовление сварочного оборудования и материалов. Начиная с 1935 г.,

сварка (дуговая, газовая, контактная) распространилась почти во все отрасли

промышленности и строительства и играла большую роль в их становлении и

реконструкции. В 1940 г. было изготовлено почти 5 млн т сварных конструкций. За

год расходовались десятки тысяч тонн электродов, на заводах и новостройках было

занято свыше 100 тыс. сварщиков, работало семь специализированных заводов по

изготовлению сварных металлоконструкций.

Наряду с внедрением и совершенствованием ручной сварки с 1925 г. в нашей

стране проводились работы по механизации сварочных процессов. Был создан ряд

автоматов, однако они не получили широкого промышленного применения, так как

не обеспечивали существенного повышения производительности по сравнению с

ручной дуговой сваркой. В 1940 г. коллективом института электросварки под

руководством Е.О. Патона был разработан эффективный способ автоматической

дуговой сварки под флюсом, позволивший значительно повысить производительность процесса и качество получаемых сварных соединений. Автоматическая сварка под флюсом, применяемая в различных областях народного хозяйства, в свое время сыграла большую положительную роль в деле производства военной техники во время Великой Отечественной войны.

В послевоенный период сварка находит самое широкое применение при

восстановлении и строительстве новых промышленных предприятий и сооружений: металлургических объектов, железнодорожных мостов, магистральных

трубопроводов, резервуаров и др. Серьезным достижением отечественной техники

явилась разработка институтом электросварки им. Е.О. Патона в 1949 г.

принципиально нового вида сварки плавлением — электрошлаковой сварки,

позволяющей осуществлять однопроходную сварку металла практически

неограниченной толщины. Этим же институтом предложен прогрессивный способ

сварки и наплавки порошковой проволокой. Коллективом сотрудников ЦНИИТмаш в 1952 г. разработан высокоэффективный способ сварки в углекислом газе, внедрение которого существенным образом позволило поднять уровень механизации и производительности сварочных работ. Сварка в углекислом газе, как и

электрошлаковая сварка, получила всеобщее признание не только в нашей стране, но и во всем мире. Бурное развитие новых отраслей техники сопровождалось

разработкой новых способов сварки — электронно-лучевой, лазерной, плазменной,

диффузионной, взрывом и др. Достижением советской сварочной науки и техники

явились разработка и внедрение в хирургическую практику коллективом ученых

МВТУ им. Н.Э. Баумана ультразвуковой сварки и наплавки костей, а также

ультразвуковой резки живых биологических тканей. Научно-технические эксперименты по сварке металлов выполнялись на космическом корабле Союз-6 и станции Салют-7.

 

 

Назначение и характеристика изделия

Опорный стул предназначен для опоры подкрановых балок мостового крана на колонны в производственном цехе.

Для данного изделия для заданной толщины металла используем сталь

конструкционную низколегированную для сварных конструкций марки 15ХСНД

обеспечивающую класс прочности 345.Она выпускается по ГОСТ 19281-89 «Прокат из стали повышенной прочности».

 

Обозначение:

1.Плита нижняя 61-561-11.05.02-1 -1шт

2.Плита верхняя 61-561-11.05.02-2 -1шт

3.Ребро 61-561-11.05.02-3 -1шт

4.Ребро 61-561-11.05.02-4 -2шт

* Размеры для справок

Рисунок.1.Опорный стул

 

Сталь марки 15ХСНД используется для изготовления различных деталей и

элементов сварных металлоконструкций, работающих при температуре от -70 до

+450°С под давлением. Поставляется в виде толстого листа по ГОСТ 19903-74

«Прокат листовой горячекатаный. Сортамент». По ГОСТ 27772-88 «Прокат для

строительных стальных конструкций. Общие технические условия» по пределу

текучести соответствует стали для строительных конструкций С345.

Сварные швы выполняются механизированной сваркой в среде углекислого

газа по ГОСТ 14771-76.

В качестве защиты сварочной ванны от воздействия воздуха используются

активные газы, т.е. такие, которые могут вступать во взаимодействие с другими

элементами в процессе сварки. К таким газам относятся углекислый газ (СО2)

Достоинством сварки в защитном газе является то