- •Техническое задание и описание конструкции
- •Химический состав и свойства стали, оценка технологической свариваемости
- •Расчет режимов ручной дуговой сварки
- •3.1. Расчет шва №1
- •3.2. Расчет шва №2
- •3.4 Расчёт шва №3
- •4 Расчет режимов механизированной сварки
- •Расчёт шва №1
- •Расчет корневого прохода
- •Определим коэффициент наплавки. Для этого необходимо определить потери на угар и разбрызгивание.
- •4.2 Расчет шва № 2
- •4.2.1. Расчет корневого прохода
- •Определим коэффициент наплавки. Для этого необходимо определить потери на угар и разбрызгивание.
- •4.2.2. Расчет последующих проходов
- •Определим коэффициент наплавки. Для этого необходимо определить коэффициент расплавления, потери на угар и разбрызгивание.
- •Определим общее количество наплавленного металла
- •4.3. Расчет шва №3
- •4.3.1. Расчет корневого прохода
- •Определим коэффициент наплавки. Для этого необходимо определить потери на угар и разбрызгивание.
- •4.3.2. Расчет последующих проходов
- •Определим коэффициент наплавки. Для этого необходимо определить коэффициент расплавления, потери на угар и разбрызгивание.
- •Определим общее количество наплавленного металла
- •Расчет ожидаемых механических свойств шва
- •Расчёт шва №1
- •Определим предел прочности металла шва
- •Расчёт шва №2
- •Определим предел прочности металла шва
- •Расчёт шва №3
- •Определим предел прочности металла шва
- •Таким образом, для выполнения сварочных работ достаточно одного баллона газа ёмкостью 40 литров, дающего по 12,6 м3 газа (12600л).
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
КАФЕДРА «СВАРКА И ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
«ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
на тему «Технологический процесс изготовления опоры»
Исполнитель:
студент гр. 4066/10 (подпись)
Бельцова И. А. (дата)
Руководитель:
Григорьев Б.Л. (подпись)
(дата)
Санкт-Петербург
2012
Введение
Повышение качества сварных конструкций, свойств материалов, снижение затрат труда, сокращение сроков изготовления и увеличение выпуска продукции – во многом зависит от качества проекта технологического процесса изготовления сварной конструкции [1].
Наиболее полную и объективную оценку различных вариантов технологии изготовления сварных конструкций можно вести при применении расчетных методов проектирования технологических процессов. Расчетные методы определения режимов сварки, свойств металла сварных соединений, влияния механических приемов борьбы с деформациями выбор наиболее рациональных способов и режимов автоматической, полуавтоматической и ручной сварки, последовательности сборочных и сварочных операций, температуры предварительного подогрева изделия перед сваркой, типа приспособлений и вспомогательного сварочного оборудования.
Техническое задание и описание конструкции
В работе необходимо разработать технологию изготовления опоры, эскиз которой приведён на рис.1. Опоры применяются практически во всех строительных конструкциях. Данная опора будет работать под высоким давлением в мостовой конструкции.
Рис.1. Эскиз изделия – опора 4
Данная опора – сварная конструкция, состоящая из трёх частей –цилиндрической обечайки, конусообразной обечайки и круглой пластины. По условию задания опора изготовляется из стали 09Г2С.
Химический состав и свойства стали, оценка технологической свариваемости
Вид поставки – лист по ГОСТ 19282-73. Настоящий стандарт распростра-няется на толстолистовую, широкополосную универсальную и рулонную низколегированную сталь, применяемую в строительстве и машиностроении для сварных металлических конструкций и используемую в различных деталях и элементах сварных металлоконструкций, работающих при температуре от -70 до +425°С под давлением.
Таблица 1
Химический состав стали 09Г2С, %
С, не более |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Cu |
P |
S |
As |
N |
не более |
|||||||||
0,12 |
0,5-0,8 |
1,3-1,7 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
0,035 |
0,040 |
0,08 |
0,008 |
Таблица 2
Механические свойства
Состояние поставки |
Сечение, мм |
0.2, МПа |
в, МПа |
, % |
не менее |
||||
Лист |
От 32 до 60 |
275 |
440 |
21 |
Таблица 3
Температура критических точек, 0С
АС1 |
АС3 |
Аr1 |
Ar3 |
725 |
860 |
625 |
780 |
Таблица 4
Ударная вязкость (КСU)
ГОСТ |
Состояние поставки |
Сечение, мм |
КСU, Дж/см2 |
||
+ 20 0С |
- 40 0С |
- 70 0С |
|||
ГОСТ 19282-73 |
Лист |
От 41 до 60 |
59 |
34 |
29 |
Сталь 09Г2С – низкоуглеродистая кремнемарганцовистая конструкционная сталь. Способы сварки: РД, РАД, АФ, МП, ЭШ.
Наличие марганца в стали повышает ударную вязкость и хладноломкость, обеспечивает хорошую свариваемость. Также наличие марганца позволяет получить сварные соединения более высокой прочности при знакопеременных и ударных нагрузках. Введение небольшого количества меди повышает стойкость стали против атмосферной коррозии и коррозии в морской воде.
Важное требование при сварке – обеспечение равнопрочности сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном шве. Механические свойства металла шва и сварного соединения зависят от его структуры, которая определяется химическим составом, режимом сварки, предыдущей и последующей термообработкой. Химический состав металла шва зависит от доли участия основного и присадочного металлов в образовании металла шва и взаимодействии между металлом, шлаком и газовой фазой. Повышенные скорости охлаждения металла шва также способствуют повышению его прочности, однако при этом снижаются его пластические свойства и ударная вязкость. Это объясняется изменением количества и строения перлитной фазы. Скорость охлаждения металла шва определяется толщиной свариваемого металла, конструкцией сварного соединения, режимом сварки и начальной температурой изделия.
Швы, сваренные из низкоуглеродистых сталей всеми способами сварки, обладают стойкостью против образования кристаллизационных трещин. Это обусловлено низким содержанием в них углерода. Степень влияния отдельных легирующих элементов различна и может быть оценена по различным признакам, одним из которых является эквивалент по углероду. По ГОСТ 27772-88 формула для подсчета эквивалента по углероду
Если СЭКВ 0,35%, то считается, что возможно образование холодных трещин при сварке и необходим подогрев. Рассмотрим нашу марку стали:
СЭКВ 0,35%, следовательно, сталь 09Г2С при максимальном содержании легирующих элементов склонна к образованию холодных трещин и нуждается в предварительном подогреве до температуры
; ≈ 185 ºC.
где Соб - общий углеродный эквивалент, %
Соб = Сэ*(1 + 0,005*δ), где δ - толщина металла свариваемой детали, мм. В нашем случае используется листовой прокат двух толщин: 8 и 16 мм. Величина температуры подогрева будет соответственно:
= 192°С
=198°С