Коротко о файле:ОмГТУ / Кафедра машиностроение и материаловедение / Целью проекта является разработать технологию и оборудования для сварки балки переменного сечения за счет применения специального приспособления для сборки и сварки балки, а также автоматизации и механизации сварочных операций. / Состав: 4 листа чертежи + спецификации + ПЗ (51 страница)
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 5
1.1 Описание изделия 5
1.2 Материал изделия и его свариваемость 6
1.3 Выбор способа сварки 7
1.4 Выводы и постановка задачи 20
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 18
2.1 Технологические особенности сварки балки переменного сечения 18
2.2 Выбор сварочных материалов 24
2.3 Выбор параметров режимов сварки 28
2.4 Технологический процесс сборки и сварки балки 30
2.5 Контроль качества 38
3 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 39
3.1 Основное сварочное оборудование 43
3.2 Оборудование для сварки балки переменного сечения 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 48
Чертежи проекта:
1. Балка переменного сечения
2. Кондуктор для сборки и сварки балки переменного сечения
3. Технологический процесс сборки и сварки балки переменного сечения
4. Участок сварки поясных швов балки переменного сечения
Балка переменного сечения – представляет собой несущую конструкцию, в основе которой двутавр работающий в условиях знакопеременных нагрузок, расположенный в конструкции железнодорожного вагона.
Балка переменного сечения является ответственным элементом конструкции так как испытывает значительные нагрузки и является связующим звеном.
Технические характеристики балки переменного сечения:
Число штырей 34
Число ребер жесткости 2
Угол наклона нижней полки, градусы 10
Габариты, мм 2000х500 х700
Масса, кг 350
Балка изготавливается из стали 10ХСНД.
Данная сталь обладает необходимыми механическими свойствами, а также легирована элементами, которые делают эту сталь пригодной для эксплуатирования в ответственных конструкциях.
Сталь 10ХСНД – это низколегированная низкоуглеродистая конструкционная хромокремненикельмедистая сталь, выпускаемая по ГОСТ 6713-91 <15>, которая широко используется в транспортном машиностроении, судостроении, гидротехническом строительстве и производстве сварных труб большого диаметра.
Исходя из параметров балки переменного сечения, материала, а также его свариваемости и других факторов очевидно, что протяженность швов и толщина металла достаточно большая, изделие относится к ответственным конструкциям, в связи с этим наиболее целесообразно применить автоматизированные способы сварки плавлением.
Для прихватки полок к стенке выбираем механизированную дуговую сварку плавящимся электродом в среде защитных газов.
Для сварки поясных швов балки выбираем автоматическую дуговую сварку под слоем флюса.
С целью разработки технологии и оборудования для сварки поясных швов балки переменного сечения и обеспечения требуемого качества сварных швов в последующих разделах необходимо решить следующие задачи:
подобрать сварочные материалы для выбранных способов сварки;
рассчитать основные параметры автоматической дуговой сварки под слоем флюса и полуавтоматической сварки в среде защитных газов плавящимся электродом;
разработать комплекс оборудования и оснастки для сборки и прихватки поясных швов балки;
разработать комплекс оборудования и оснастки для сварки поясных швов балки;
выбрать основное и вспомогательное сварочное оборудование.
В качестве оборудования для сварки под слоем флюса за основу был выбран портал для сварки ESAB Gantгac.
Технические характеристики сварочного портала ESAB Gantгac:
Скорость перемещения, м/мин 0,2-1,9
Максимальная нагрузка, кг 600
Стандартная длина рельса, м 3
Ширина портала, мм 3000-4000
Для сборки и прихватки поясных швов балки используем кондуктор.
Технические характеристики кондуктора
Скорость сборки, м/мин 0,3-0,5
Максимальная нагрузка, кг 2100
Стандартная длина рельса, м 3
Габаритные размеры, мм 3855х2070х2220
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе, основываясь на анализе конструкции и материала балки переменного сечения, были выбраны способы сварки изделия: сварка под слоем флюса для поясных швов и полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов для прихватки полок и стенок. В качестве основного материла применена низколегированная сталь перлитного класса 10ХСНД.
С целью повышения производительности изготовления поясных швов балки переменного сечения и обеспечения повышения прочности и надежности сварных швов в работе были подобраны параметры режимов сварки для автоматической сварки под слоем флюса и механизированной сварки в среде защитных газов. Разработан технологический процесс сборки и сварки поясных швов балки.
В качестве сварочных материалов выбраны сварочная проволока OK Autгod 12.22 для сварки под слоем флюса совместно с флюсом ОК Flux 10.72. Для полуавтоматической сварки выбрана сварочная проволока POWER BRIDGE 60M в смеси Ar+CO2 (75 % + 25 %).
Для проведения ВИК и УЗК использовали ВИК ЭКСПЕРТ №1 и ультразвуковой аппарат «А1214 ЭКСПЕРТ».
Для осуществления разработанного технологического процесса было выбрано современное сварочное и вспомогательное оборудование. Для прихватки полки и стенки выбран полуавтомат для сварки в среде защитных газов ESAB Origo Mig 4002. Для сварки поясных швов балки принято решение использовать сварочный портал ESAB Gantгac укомплектованный сварочной головкой ESAB A6S Arc Master с совместным использованием источника питания Aristo 1000 AC/DC SAW. Для переворота балки применен кантователь двухстоечный. Сборка стенок и полок проводила с помощью кондуктора.
