БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНООЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ "ОМСКИЙ МОНТАЖНЫЙ ТЕХНИКУМ" Курсовая работа По МДК.02.02. Основы проектирования технологических процессов На тему: Разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции «Опора К-1» Выполнил: студент 3 курса, гр. СП30 очной формы обучения специальности 22.02.06 Сварочное производство Лузиков Александр Сергеевич Проверил: Васильев Дмитрий Сергеевич, преподаватель дисциплин профессионального цикла Омск, 2022 УТВЕРЖДАЮ директор БПОУ «ОМТ» ________________П.Н. Заверуха «_____» _____________202_г. СОГЛАСОВАНО Работодатель или представитель от Работодателя: ________________________, ________________________ (ФИО, должность, название организации) РАССМОТРЕНО И ОДОБРЕНО на заседании педагогического совета Протокол №____ от «_____» __________202__ г. ЗАДАНИЕ на курсовую работу по МДК.02.02. Основы проектирования технологических процессов обучающегося Лузикова Александра Сергеевича Тема курсовой работы: Разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции «Опора К-1» Срок сдачи студентом готовой курсовой работы: «01» декабря 2022 г. Исходные данные 1. ГОСТ 10543-98. Проволока стальная наплавочная. Технические условия. 2. ГОСТ 19521-74. Сварка металлов. Классификация. 3. Алёшин Н.П. Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений: учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2020 г. — 576 с.: ил. 4. Быковский О.Г. Сварочное дело: учебное пособие/О. Г. Быковский, В.А.Фролов, Г.А. Краснова. — М.: КНОРУС, 2019 г. — 272 с. — (Среднее профессиональное образование). 5. Кашин С.П. Сварочные работы. Практический справочник, — Энтраст Трейдинг, 2017 г. — 236 с.: ил. 6. Ленивкин В.А. Сварочные процессы и оборудование: учебное пособие / В. А. Ленивкин, Д. В. Киселёв, В. А. Софьяников, А. И. Никашин. — Москва: Инфра-Инженерия, 2020 г. — 308 с. 7. Лялякин В.П. Частично механизированная сварка (наплавка) плавлением: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования /В. П. Лялякин, Д. Б. Слинко. — 3-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2019. — 192 с. 8. Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б. Г. Маслов, А. П. Выборнов. — 5-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2021 г. — 288 с. 9. Маслов В.И. Сварочные работы: учебник для студ. учреждений сред, проф. образования / В. И. Маслов. — 11-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2017 г. — 288 с. Перечень подлежащих разработке задач/вопросов: 1. Общая часть 1.1 Характеристика сварочного производства 1.2 Характеристика сварной конструкции 1.3 Выбор марки стали сварной конструкции 1.4 Подбор сварного оборудования и материалов 2. Расчётная часть 3. Разработка и описание технологического процесса изготовления сварной конструкции 3.1 Контроль качества сварных соединений 4. Охрана труда и техника безопасности при сварочных работах Перечень материала: Сборочный чертёж графического/практического/иллюстративного Опора К-1 (формат А1). Таблица 1: Конструктивные элементы сварочного шва Таблица 2: Химический состав стали Таблица 3: Механические свойства стали Рис.1 Общий вид изготовляемой конструкции Рис.2 Сварочный аппарат Рис.3 Оборудование для неразрушающего контроля Приложение 1: Чертёж изготовляемой конструкции Дата выдачи задания: 03 октября 2022 г. Руководитель __________________ Васильев Дмитрий Сергеевич Задание принял к исполнению «03» октября 2022 г.__________________ Лузиков Александр Сергеевич Бюджетное профессиональное образовательное учреждение Омской области «Омский монтажный техникум» Отзыв на курсовую работу по МДК.02.02. Основы проектирования технологических процессов Студента Лузикова Александра Сергеевича Группы СП-30 специальности 22.02.06. Сварочное производство Тема работы: Разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции «Опора К-1» Объём работы: Пояснительная записка 57 листов А4 Графическая часть 1 лист А1 Сборочный чертёж конструкции 1. При выполнении работы со стороны студента было проявлено: самостоятельность, целеустремленность, умение принимать неординарные решения, умение организовывать работу, чётко и грамотно выстраивать логическую последовательность. 2.Положительные стороны работы: Работа выполнена в установленные сроки и в полном объёме 3.Замечания: ______________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 4. Общее мнение руководителя работы: в целом работа заслуживает положительной оценки 5. Предполагаемая оценка: ______________________________ Подпись руководителя________________ Васильев Дмитрий Сергеевич Содержание Введение……………….………………………….…………………………. 6 1. Общая часть.…....……………………….…………….………….………. 8 1.1 Характеристика сварочного производства………….……...……………. 8 1.2 Характеристика сварной конструкции………………………..............…. 8 1.3 Выбор марки стали сварной конструкции………………..……........…. 12 1.4 Характеристика способа сварки и подбор материалов….……………. 14 2. Расчётная часть………………..................................................…..………. 17 2.1 Подбор сварного оборудования………………………………………… 24 3. Разработка и описание технологического процесса изготовления сварной конструкции...................................................................................... 26 3.1 Технологическая карта изготовления сварной конструкции..…………. 26 3.2 Контроль качества сварных соединений…………………........………. 29 4. Охрана труда и техника безопасности при производстве сварочных работ…………………………………………………………………………. 34 Заключение.....….………………………….………………………………. 40 Список использованных источников…………….………….……………. 41 Приложения Приложение 1………………………………………………………………. Изм. Лист № докум. Разраб. Лузиков А.С. Провер. Васильев Д.С. Т.Контр. Н. Контр. Токарева И.Л. Утверд. Славгородская ЛП Подпись Дата 44 КР.22.02.06.СП-30.2022 Разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции «Опора К1» Лит. Лист Листов 5 44 БПОУ «ОМТ» Введение Сварка является технологическим процессом, широко применяемым практически во всех отраслях народного хозяйства. С применением сварки создаются серийные и уникальные машины. Сварка внесла коренные изменения в конструкцию и технологию производства многих изделий. При изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установке технологического оборудования, на сварку приходится четвертая часть всех строительно-монтажных работ. Существует множество различных видов сварки: ручная дуговая сварка; сварка в инертных активных газах; сварка под флюсом; электрошлаковая сварка; сварка давлением и т.д. Высокая производительность сварочного процесса, хорошее качество сварных соединений и экономическое использование металла способствует тому, что сварка стала ведущим технологическим процессом при изготовлении металлических конструкций всех видов. Сварные соединения по прочности, как правило, не уступают прочности того металла, из которого сделаны изделия. Сварные конструкции хорошо работают при знакопеременных и динамических нагрузках, при высоких температурах и давлениях. При сварке в защитных газах для защиты зоны дуги и расплавленного металла используют газ, подаваемый струей с помощью горелки. В качестве защитных газов используют инертные газы (аргон, гелий и их смеси), не взаимодействующие с металлом при сварке, и активные газы (углекислый газ, водород и др.), взаимодействующие с металлом, а также их смеси. Возросший интерес к сварке объясняется появлением малых различных и больших фирм, в мастерских, которых выполняют достаточно большой объём сварочных работ. Примерами использования сварочного оборудования могут служить многочисленные мастерские по ремонту автомобилей, цеха по Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 6 изготовлению металлических конструкций, деталей и т.д., в основу которых заложены сварные соединения. Актуальность темы заключается в том, что опора является необходимой в промышленности конструкцией. Опоры отличаются высокой прочностью. Благодаря такой прочности и небольшому весу одновременно из таких опор возводят конструкции, предназначенные выдерживать немалые нагрузки. Цель – разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции Опора К-1. Задачи: 1. Дать характеристику сварочному производству и конструкции, осуществить подбор марки стали и необходимых материалов. 2. Провести необходимые расчёты параметров сварки. 3. Разработать и описать технологический процесс изготовления сварной конструкции. 4. Проанализировать требования охраны труда и техники безопасности при изготовлении конструкции. 5. Сделать вывод о проделанной работе. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 7 1. Общая часть 1.1 Характеристика сварочного производства В тех случаях, когда производство цельных изделий связано с большими технологическими трудностями или чрезмерными затратами материальных и финансовых средств, целесообразно изготавливать их сварными. Сварные изделия состоят из отдельных заготовок, полученных литьём (лито-сварные изделия), обработкой давлением (штампо-сварные, ковано-сварные, прокатно-сварные) или резанием. Сварка представляет собой технологический метод получения неразъёмных соединений материалов путём установления межатомных связей между соединяемыми частями с помощью их нагрева или пластического деформирования, или совместного действия того и другого. Сваркой соединяют одинаковые и разнородные металлы и сплавы, пластмассы, а также металлы с неметаллическими материалами типа керамики, графита или стекла. В зависимости от уровня концентрации и степени специализации различают три типа производства: массовое; серийное; единичное. Единичное производство характеризуется широким ассортиментом продукции и малым объемом выпуска одинаковых изделий. Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры продукции партиями (сериями), повторяющимися через определенные промежутки времени. Массовое производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры однородной продукции в больших количествах в течение относительно продолжительного периода времени. 1.2 Характеристика сварной конструкции Опора К1 – металлическая конструкция, используется в изготовлении прирельсовых цементных складов. Склады предназначены для приема Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 8 цемента поступающего железнодорожными цистернами и вагонами- хопперами, хранения цемента в силосных банках и выдачи его в бетонорастворосмесительные цехи и в автоцементовозы. На опору К1монтируется бункер вместимостью 67 тонн. Опора К1 представляет собой четыре вертикальные стойки из двутавра длиной 4750, стойки сварены боковыми раскосами из уголков 100×7. Габаритные размеры 4800×2060×2060.Общий вес конструкции – 11784 кг. На рис. 1 показан общий вид прирельсового цементного склада. Рис. 1 – Прирельсовый цементный склад На рис. 2 показан чертёж изготовляемой опоры К-1. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 9 Рис. 2 – Чертёж опоры К-1 Опора К1 работает в климатических условиях УХЛ-4, при температуре до -40 градусов. Для изготовления опоры К1 применим швы: тавровый Т1 по ГОСТ 23518-79 [1], тавровый Т1, Т3, нахлёсточный Н1 – по ГОСТ 14771-76 [2]. Основная масса швов выполняются полуавтоматической сваркой в среде защитного газа (углекислый газ). В таблицах 1-3 указаны конструктивные элементы применяемых сварочных швов. Таблица 1 Конструктивные элементы сварочного шва таврового соединения Т1, Т3 Усл. обоз. свар. соед. Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей T1, Т3 s b Номин. 0,8-3 0 Пред. откл. +0,5 3,2-5,5 +1 6,020,0 +1,5 шва сварного соединения Т3 Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 10 22,040,0 +2 Т1 Из таблицы 1 мы можем увидеть необходимые конструктивные элементы сварочного шва таврового соединения Т1,Т3 для листа металла толщиной s=8 мм: зазор b равен 0 мм с предельным отклонением +1,5 мм. Таблица 2 Конструктивные элементы сварочного шва таврового соединения Т1 ГОСТ 23518-79 Усл. Конструктивные элементы Обоз. подготовленных кромок Свар. свариваемых деталей соед T1 s 6,010,0 10,016,0 16,020,0 b Номин. Пред. откл. 0 +1 g,не менее β, град . 175135-91 136 1.5±1 3 е,не более β, град 121-135 0,9S+0.5 +1,5 2±1.5 5 шва сварного соединения Из таблицы 2 мы можем увидеть необходимые конструктивные элементы сварочных швов таврового соединения Т1 с толщиной листа металла s=6 мм: зазор равен b=0+1мм, ширина шва e=0,9S+0.5=6 мм, усиление шва g=3мм, угол β=135°. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 11 Таблица 3 Конструктивные элементы сварочного шва нахлёсточного соединения Н1 Усл. обоз. свар. соед. Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей шва сварного соединения H1 Размер для справок b S Номин. Пред. откл. B 0,8-2,0 0 +0,5 3,0-20,0 2,2-5,0 5,5-10,0 11,0-28,0 +1,0 30,0-60,0 +2 +1,5 8,0-40,0 12,0100,0 30,0240,0 Из таблицы 3 можем увидеть необходимые конструктивные элементы сварочных швов нахлёсточного соединения Н1 с толщиной листа металла s=7 мм: зазор равен b=0+1 мм, катет выбираем не более толщины металла 6мм. 1.3 Выбор марки стали сварной конструкции Опора К1 предназначена для установки на неё бункера V = 67 м3, который заполняется цементом. Опора должна иметь высокую прочность на сжатие и повышенную устойчивость. При производстве опоры для стоек используется сталь – 14Г2, раскосы, пластины – из стали С245. Сталь 14Г2 ‒ низколегированная конструкционная. 14Г2 ‒ сталь, свариваемая без ограничений, при сварке не требует подогрева и последующей термообработки, не флокеночувствительна и не склонна к отпускной хрупкости. Химический состав стали 14Г2 представлен в таблице 4 [26]. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 12 Таблица 4 Химический состав стали 142Г C 0.120.18 Si 0.170.37 Mn 1.21.6 Ni до 0.3 S до 0.04 P до 0.035 Cr до 0.3 V N до до 0.0008 0.008 Cu до 0.3 As до 0.08 Из таблицы 4 видно, что сталь 142ГС является низкоуглеродистой, что говорит о её хорошей свариваемости. В табл. 5 указаны механические свойства стали 14Г2. Таблица 5 Механические свойства стали 14Г2 при Т=20oС Сортамент Размер мм Лист,1928273 5-9 Прокат 4 Напр. - σ0,2 (МПа) σВ (МПа) δ5 (%) 340 470 21 470 21 . Из табл. 5 видно, что сталь 14Г2 бывает двух видов поставки. Сталь С245 – представляет класс низкоуглеродистых металлов. Она предназначена для изготовления широкого ассортимента строительных конструкций. Иногда можно встретить и иную маркировку этого металла Ст3пс5. Не зависимо от приведенной маркировки эта сталь относится к категории так называемой полуспокойной стали. Являясь низкоуглеродистой, она относится к классу металлов нормальной прочности. Химический состав стали С245 представлен в таблице 6 ГОСТ 2777288 [3]. Таблица 6 Химический состав стали С245 C 0.22 Si 0,050,15 Mn Ni до0,65 до 0.3 S до 0.05 P до 0.05 Cr до 0.3 V - N до 0.008 Cu до 0.3 As - Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 13 Из таблицы 6 видно, что сталь С245 является низкоуглеродистой, что говорит о её хорошей свариваемости. В табл. 7 указаны механические свойства стали С245. Таблица 7 Механические свойства стали 14Г2 при Т=20oС Материал С245 Толщина полки,мм От4до20вкл. Св.20до25вкл. Св25до30Вкл. σ0,2 (МПа) 245 KCU,Дж/см2 29 σВ (МПа) 370 235 δ 5 (%) 25 24 Сталь С245 используется для всевозможного сортового проката 1.4 Характеристика способа сварки и подбор материалов Способы сварки полуавтоматическая, бывают: ручная автоматическая, электродуговая, электрошлаковая, газовая, плазменная, диффузионная, контактная электрическая, стыковая контактная. Выбор способа сварки. Для изготовления Опоры К1 выберем частично механизированную сварку. Полуавтоматической сваркой можно выполнять работу во всех пространственных положениях шва. Однако необходимо учитывать, что легче и производительнее сваривать швы в нижнем положении. Для предупреждения пористости в наплавленном металле с кромок сварных соединений необходимо удалять ржавчину, грязь, масло и влагу на ширину до 30 мм по обе стороны от оси шва [13]. На рис. 3 представлена схема полуавтоматической сварки. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 14 Рис. 3 – Схема полуавтоматической сварки 1 – сварочная проволока, 2 – газовое сопло, 3 – токоподводящий наконечник, 4 – корпус горелки, 5 – рукоять горелки, 6 – механизм подачи, 7 – атмосфера защитная, 8 – сварочная дуга, 9 – сварочная ванна Сварочные материалы В качестве сварочного материала с учётом основного металла выберем сварочную проволоку Св08Г2С-О ГОСТ 2246-70 [4]. Проволока Св-08Г2С-О используется для сварки углеродистых и низкоуглеродистых марок сталей, которые имеют широкое назначение. Они применяются в машиностроительной отрасли, кораблестроении, а также в строительстве, при ремонте различных изделий из углеродистых сталей. Особенно востребованной является проволока с медным покрытием. Такое покрытие значительно увеличивает проводимость тока за счет уменьшения контактного сопротивления. Это дает возможность поддерживать равномерную дугу сварки и повышать качество сварного шва за счет отсутствия окисления. Благодаря производству разных по диаметру изделий, можно подобрать нужное сечение проволоки для сварки как тонких деталей, так и конструкций больших размеров. Сварочная проволока изготавливается диаметром от 0,8 до 7,0 мм. Проволока Св-08Г2С-О отличается от других расходных продуктов сварки своими преимуществами: она обеспечивает устойчивость сварочной дуги и исключает возможность «залипания» электрода; может применяться в большом диапазоне сварочных режимов; хорошо подходит для работы с Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 15 любым классом сварочных аппаратов; обеспечивает незначительное разбрызгивание расплава в газовой среде; позволяет экономно расходовать медные наконечники обеспечивает и ровный производить качественный повторное шов с разжигание хорошей дуги; кромочной провариваемостью соединяемых деталей, без присутствия пор и посторонних включений, а также с равномерным химическим составом. Химический состав проволоки Св08Г2С-О показан в таблице 8. Таблица 8 Химический состав сварочной проволоки Св08Г2С-О, % C Si Mn Ni S P Cr N 0.05 - 0.11 0.7 - 0.95 1.8 - 2.1 до 0.25 до 0.025 до 0.03 до 0.2 до 0.01 Вывод: проволока Св08Г2С-О по химическому составу и механическим свойствам подходит для сварки углеродистых сталей. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 16 2 Расчётная часть Выбор технологических режимов сварки, формы и качества сварного соединения влияют на работоспособность конструкции, поэтому правильно выбранный режим сварки и строгое наблюдение его в процессе изготовления имеет очень важное и первостепенное значение [8]. Режим сварки для полуавтоматической сварки в защитном газе включает в себя следующие параметры: 1. Силу сварочного тока; 2. Напряжение на дуге; 3. Диаметр сварочной проволоки; 4. Скорость сварки; 5. Скорость подачи проволоки в зону сварки; 6. Марку газа; 7. Расход защитного газа; 8. Род тока и полярность; 9. Вылет электродной проволоки; 10. Общее количество проходов. Сварку в СО2 производят плавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности. При прямой полярности процесс сварки характеризуется большим разбрызгиванием металла. Это приводит к уменьшению глубины провара, увеличением окисления элементов и повышению образования пор [10]. Расчёт режимов сварки производится всегда для конкретного случая, когда известен тип соединения и толщина свариваемого металла, марка проволоки, флюса и способа защиты сварочной ванны от воздуха и другие данные по шву. Поэтому до начала расчётов следует установить по ГОСТ 14771-76 или по чертежу конструктивные элементы заданного сварного соединения. Так как большинство швов выполнено тавровым сварным соединением Т1 с толщиной одного из элементов 𝑆=8 мм, то для соединения Т1 и проведём расчёт. По ГОСТ Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 17 14771-76 конструктивные элементы выполняются полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа [11]. При расчёте необходимо руководствоваться СП 16.13330 «Стальные конструкции». Сведения о стандартных типах соединений, швов и форм подготовки кромок для дуговой сварки в защитных газах приведены в ГОСТ 14771-76 [12]. В основу выбора диаметра электродной проволоки при сварке и наплавке в углекислом газе положены те же принципы, что и при выборе диаметра электрода при ручной дуговой сварке, значения приведены в таблице 9. Таблица 9 Выбор диаметра электродной проволоки при сварке и наплавке в углекислом газе Толщина листа, мм 1–2 3–6 6–24 и более Диаметр электродной проволоки dэ, мм 0,8 1,2–1,6 2,0 С учётом того, что толщина свариваемого металла равна 8 мм по таблице 9 выберем проволоку диаметром 2 мм. В таблице 10 приведены примерные режимы полуавтоматической сварки в среде углекислого газа (СО2) для проволоки диаметром 2 мм [13]. Таблица 10 Режимы сварки угловых швов углеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа Толщина Диаметр Катет металла, проволоки, шва, мм мм мм Число слоёв Ток, А 5и более 3 4–5 9 1 300–350 30–32 300–350 30–32 300–350 30–32 300– 30–32 350 2,0 2,0 2,0 11,0–14,0 13,0–16,0 22,0–24,0 7–8 Напряжение, Скорость Расход В сварки, газа, м/ч л/мин 25–30 25–30 25–30 25–30 17–18 17–18 17–18 17–18 2,5 Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 18 По данным таблицы 10 получаем для проволоки 2 мм: для шва со стороны разделки катет шва 7-8 мм; число слоёв – 1. Будем выполнять швы с катетом 6 мм. Определим сварочный ток (𝐼св ) для каждого шва по формуле: 𝐼св = 𝜋𝑑∋2 4 (1) 𝛼, где α – плотность тока в электродной проволоке, А/мм2 (при сварке в СО2) (выбор плотности тока выполним при диаметре проволоки 2 мм, плотность тока составит α = 110–130 А/мм2). Примем плотность тока равной 110 А/мм2 [14]. 𝑑э – диаметр электродной проволоки, 2 мм. 𝜋 ∙ 22 𝐼св = ∙ 110 = 345 А. 4 При сварочном токе 345А длина дуги должна быть в пределах 1,5 ÷ 4,0 мм. Вылет электродной проволоки составляет 15 ÷ 16 мм (уменьшается с повышением сварочного тока). Более высокие значения вылета электродной проволоки соответствуют большему диаметру проволоки и силе тока. Напряжение дуги и расход углекислого газа выбираются в зависимости от силы сварочного тока по таблице 11 [15]. Таблица 11 Зависимость напряжения и расхода углекислого газа от силы сварочного тока Сила сварочного тока, А Напряжение дуги, В Расход л/мин СО2 150– 220– 280– 360– 430– 160 240 300 380 450 19–20 21–22 25–27 28–30 30–32 32–34 8–10 9–10 15–16 15–16 18–20 18–20 50–60 90–100 17–20 8–10 При сварочном токе 345 А напряжение дуги будет равно 30 В, расход углекислого газа 18 л/мин [15]. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 19 Скорость подачи электродной проволоки. Сварку рекомендуется выполнять при постоянном токе обратной полярности. Скорость подачи электродной проволоки, (𝑉пр ) м/ч, рассчитываем по формуле (2) 𝑉пр = 4∙𝛼р ∙𝐼св 𝜋∙𝑑э2 ∙𝜌 , (2) где 𝛼р – коэффициент расплавления проволоки сплошного сечения при сварке в углекислом газе определяется по формулам г/А ч; 𝜌 – плотность металла электродной проволоки, г/см3 (для стали ρ=7,8 г/см3 =7800 кг/м3) [17]. Для постоянного тока обратной полярности коэффициент расплавления: αР= 10÷12 г/Ач. Принимаем значение 𝛼р = 10. Определим скорость подачи электродной проволоки по формуле 2: 𝑉пр = 4∙10∙345 𝜋∙22 ∙7,8 = 141 м/ч. Скорость полуавтоматической сварки или скорость перемещения электрода при укладке отдельного слоя (валика) многослойного шва, см/с, определяется по формуле (3). Сперва определим коэффициент наплавки: 𝛼н = 𝛼р ∙ (1 − ), (3) где – коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание. При сварке в СО2 и зависит от рода полярности тока = 0,1 − 0,25. 𝛼н = 𝛼р ∙ (1 − 0,25) = 10 ∙ 0,75 = 7,5 г/А∙ч. По таблице 5 находим, что сварочный угловой шов таврового соединения Т1 без скоса кромок, имеет катет К=6 мм. Определим площадь поперечного сечения таврового соединения Т1. Находим площадь поперечного сечения для углового шва, мм² по формуле из таблицы 12 [22]. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 20 Таблица 12 Расчётные формулы поперечного сечения для таврового шва Подготовленные Выполненный кромки шов Расчётная формула Без разделки 𝐹2 = 𝐾1 2 + 1,05𝐾1 2 Из таблицы 12 принимаем к расчёту площади поперечного сечения шва формулу: 𝐹2 = 𝐾1 2 2 (4) + 1,05𝐾1 По чертежу (лист 1) из технических требований все швы выполняются катетом 6. В итоге получаем 𝐹1 = 62 2 + 1,05 ∙ 6 = 24 мм2. Дальнейший расчёт принимаем по площади 𝐹общ =24 мм2 = 0,000024 м2 = 24 ∙ 10−6 м2 . Определим стоимость сварочных материалов. Для этого находим расход сварочных материалов. Расход (mпр) сварочной проволоки на 1 погонный метр определяется по формуле 5, кг/м. 𝑚пр = 𝑚н ∙ 𝑘р , (5) где 𝑚н – масса наплавленного металла на 1 погонный метр, кг/м; 𝑘р – коэффициент расхода проволоки, учитывающий неизбежные потери (таблица 11) [19]. Масса наплавленного металла на 1 погонный метр определится по формуле 6, кг/м 𝑚н = 𝐹н ∙ 𝛾 ∙ 𝐿, кг (6) где 𝛾 – плотность наплавленного металла (для стали 7800 кг/м³); 𝐿 – один метр погонного шва. 𝑚н = 24 ∙ 10−6 ∙ 7800 ∙ 1 = 0,19 кг. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 21 В таблице 13 указаны значения коэффициента 𝑘р расхода проволоки. Таблица 13 Значения коэффициента 𝑘р расхода проволоки Состав сварки, состав защитной среды Коэффициент расхода 𝑘р Автоматическая и полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа 1,15 Сварка толстолистовых сталей в углекислом газе 1,05 Автоматическая и полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в 1,05 среде инертных газов; в смеси инертных и защитных газов (75% Ar + 25% CO2) Автоматическая и полуавтоматическая сварка самозащитной порошковой 1,7 проволокой Автоматическая сварка в смеси (50% Ar + 50% CO2) 1,15 Сварка толстолицевых нержавеющих сталей в смеси (50% Ar + 50% CO2) 1,05 Ручная сварка неплавящимся электродом в среде инертных газов с 1,1 присадкой Из таблицы 13 выберем коэффициент расхода проволоки при полуавтоматической сварке в углекислом газе 𝑘р = 1,15 [20]. Расход сварочной проволоки составит при полуавтоматической сварке в среде углекислого газа составит, кг 𝑚пр = 0,19 ∙ 1,15 = 0,22 кг. Рассчитаем основное время работы (𝑡о ) полуавтоматической сварки в СО2 одного погонного метра шва продольного шва по формуле, мин [21]. 𝑡о = 𝑡о = 𝑚н ∙60∙103 𝛼н ∙𝐼св . 0,19 ∙60∙103 7,5∙345 (7) = 4,4 мин. Скорость сварки (наплавки), выбирается по таблице 10 с диапазоном 25-30 м/ч. Конкретно для нашего расчёта выберем скорость 26 м/ч. Вылет электрода (𝐿эл ) определится по формуле: 𝐿эл = (8 ÷ 12) ∙ 𝑑эл ; (8) 𝐿эл = 9 ∙ 2 = 18 мм. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 22 Определим время горения дуги, ч, по формуле: 𝑡гор = 7,8 ∙ 𝐹общ ∙ 𝐿шв ⁄(𝛼 ∙ 𝐼 ); ч н св (9) где 7,80 – удельная плотность наплавленного металла (г/см3); 𝐹общ – площадь сечения швов (см2); 𝐿шв – длина шва (см), 1м = 102 см. 𝛼н – коэффициент наплавки (г/ А∙ч) 𝐼св – сварочной ток (А). Время горения дуги при выполнении 1 погонного м или 100 см при выполнении 1 прохода сварки, ч −2 2 𝑡гор = 7,8 ∙ 24 ∙ 10 ∙ 10 ⁄(7,5 ∙ 345) = 0,072 ч. Полное время сварки (наплавки), ч, приближенно определяется по формуле (10) 𝑇= 𝑡гор ⁄𝑘 , п (10) где 𝑡гор – время горения дуги (основное время), ч; 𝑘п – коэффициент использования сварочного поста, который принимается для механизированных способов сварки и наплавки – 0,6 –0,7. 𝑇= 0,072 = 0,12 ч. = 7,2 мин. 0,6 Составим сводную таблицу 14 по выполненному расчёту значений для определения экономической эффективности: Таблица 14 Полученные значения необходимые для расчёта экономической эффективности Наименование Диаметр электродной проволоки, Сила сварочного тока, Напряжение на дуге, Скорость сварки, Время горения дуги на 1 пог. м Единицы измерения 𝑑э , мм 𝐼св , А. 𝑈д , В. 𝑉св , м/ч. 𝑡гор , час Значения 2 345 30 26 0,072 Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 23 2.1 Подбор сварного оборудования С учётом полученных режимов сварки для изготовления опоры выбираем сварочный аппарат Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG R.A. 610 SYNERGIC предназначен для сварочных работ проволокой импульсным или постоянным током 60-550 А. методом MIGMAG, методом Flux. Полуавтоматической сваркой можно выполнять работу во всех пространственных положениях шва. Однако необходимо учитывать, что легче и производительнее сваривать швы в нижнем положении. Для предупреждения пористости в наплавленном металле с кромок сварных соединений необходимо удалять ржавчину, грязь, масло и влагу на ширину до 30 мм по обе стороны от оси шва. Сварочный полуавтоматический инвертор Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC (показан на рис 4), предназначен для сварочных работ импульсным или постоянным током 60550 А. С помощью данного устройства работы могут производиться с низкоуглеродистой и нержавеющей сталью, латунью, алюминием и медью, методом MIG-MAG (с применением смеси газов: углекислый + аргон, или углекислый газ) либо методом Flux, а также для пайки. Сфера использования инвертора – предприятия, металлоконструкциями и которые имеют немалый работают объем с различными сварочных работ. Необходимое для работы полуавтомата напряжение – 220-380 В [13]. Рис. 4 Сварочный аппарат Telwin DIGITAL SUPERMIG R.A. 610 SYNERGIC Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 24 Технические характеристики сварочного полуавтомата Telwin DIGITAL SUPERMIG R.A. 610 SYNERGIC, указаны в таблице 15. Таблица 15 Технические характеристики сварочного полуавтомата Показатель Значение Напряжение сети 380 Мощность при максимальной нагрузке: 17 кВт Номинальное напряжение: 56 в MIG/MAG cварочный ток: 60 - 550 А MIG/MAG ток при ПВ 60%: 420 А Количество ступеней регулировки тока: 36 Диаметр проволоки, мм 0,8-2,4 мм Диаметр катушки, мм/ вес 300/15 Длина аппарата, мм 1020 Ширина товара, мм 570 Высота товара, мм 7400 Масса нетто, кг 202 Масса брутто, кг 233 Цифровой дисплей есть Таблица 15 показывает, что аппарат подходит для полуавтоматической сварки в среде инертных газов. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 25 3. Разработка и описание технологического процесса изготовления сварной конструкции 3.1 Технологическая карта изготовления сварной конструкции Для изготовления сварных конструкций составляют технологическую карту в которой указывается порядок выполнения операций и применяемое оборудование (таблица 16). Прежде укажем, что все необходимые операции для сборки изделия ограничим рассмотрением порядка сборки на прихватки. После сборки на прихватки собранные изделия необходимо сварить сплошным швом. [24]. Таблица 16 Технологический процесс изготовления сосуда типа ПС Операция Эскиз Сортамент Опора К1 Сталь 14Г2,С245 Длина – 2060 мм, высота – 4800 мм. Проверить детали на соответствие с чертежом. Разметка, правка, при необходимости зачистка кромок, разметка. Зачистка от ржавчины и под прихватку. 1.Подготови тельная операция Оборудование и материалы для сварки Полуавтоматич еская сварка ГОСТ 14771-76 Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC Мостовой кран г/п 320 т ГОСТ 6711—70; Щётка мет. ГОСТ 28638-90; Молоток ГОСТ 231070; Рулетка ГОСТ 750298; Уголок строит. ГОСТ 8509-93; Стропы ГОСТ 3802005. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 26 Собрать детали на прихватки. Поз. 12-7. Св. проволока диаметр 2 мм. Сварочный ток =290 А. 2.Слесарносборочная операция Собрать детали на прихватки,соглас но чертежу .К поз.1 прихватить пластины поз. 3,5,6.К поз 3,5,6прихватить ребра жесткости 4 Св. проволока диаметр 2 мм. Сварочный ток =290 А. Собрать детали на прихватки.К поз. 3,5,6 прихватить уголки поз9,10,11,12,25. К уголкам прихватить пластину поз.8Марка проволоки Св08Г2С диаметр проволоки 2 мм; Сварочный ток =290 А. 3.Слесарносборочная операция 4.Слесарносборочная операция Обварить конструкцию с двух сторон,кантовать мостовым краном Св. проволока диаметр 2 мм. Сварочный ток =345 А. 5.Слесарносборочная операция Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC Сварочная проволока Св08Г2С-О. Сварочный стол. Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC Сварочная проволока Св08Г2С-О. Сварочный стол. Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC Сварочная проволока Св08Г2С-О. Сварочный стол. Мостовой кран г/п 320 т ГОСТ 6711—70; Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 27 6.Слесарносборочная операция Собрать детали на прихватки.К поз. 10-14,к поз.1-13 Св. проволока диаметр 2 мм. Сварочный ток =290 А. Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC Сварочная проволока Св08Г2С-О. Стенд для сборки. 7.Слесарносборочная операция Собрать детали на прихватки.К поз.14-18,к Св. проволока диаметр 2 мм. Сварочный ток =290 А. Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC Сварочная проволока Св08Г2С-О. Стенд для сборки. 8.Слесарносборочная операция Собрать узел согласно размерам.Прихват ить к поз.15-19. Св. проволока диаметр 2 мм. Сварочный ток =290 А. Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC Сварочная проволока Св08Г2С-О. Стенд для сборки. 9.Слесарносборочная операция Узел 15-19 прихватить к поз.18.Поз. 17 прихватить к поз13,15 Св. проволока диаметр 2 мм. Сварочный ток =290 А. Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC Сварочная проволока Св08Г2С-О. Сварочный стол Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 28 Визуальный осмотр геометрических размеров 10.Контроль качества Ультразвуковой дефектоскоп УД2-70 Инструменты визуальноизмерительного контроля для 3.2 Контроль качества сварных соединений Общие сведения и организация контроля. Завершающий этап сварочных работ – проверка структуры шва. Для контроля качества сварных соединений деталей, металлоконструкций разработаны различные методики визуальной и лучевой диагностики состояния шва. электромагнитными Соединения волнами. также Для проверяют ультразвуком, металлоконструкций применяют неразрушающие методики проверки качества, сохраняющие целостность соединений, проката, используемого для сварки. Существует масса методик, по которым определяют несплошности. О видах контроля сварных соединений, их особенностях полезно знать каждому сварщику. Контроль параметров режима сварки. Контроль включает визуальное наблюдение за процессом плавления металла и формирования шва, контроль стабильности параметров режима и работоспособности оборудования. Контролируют также порядок наложения и количество слоёв, состояние поверхности каждого слоя, качество зачистки предыдущего шва, время перерывов между проходами, последовательность выполнения сварных швов и т.д. [16]. Все дефекты сварки подразделяют на три крупные группы: наружные дефекты, внутренние дефекты, сквозные дефекты. К внешним дефектам сварных швов относят: углубления и выпуклости, трещины, кратеры, подрезы, наплывы, свищи. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 29 К внутренним дефектам сварных швов относят: некачественное сплавление металла, пористость, сторонние включения (оксидные, шлаковые и неметаллические) и другие, находящиеся внутри шовного соединения. К сквозным дефектам сварных швов относят: трещины, подрезы, прожоги и другие повреждения, которые изнутри проходят на внешнюю поверхность сквозь шовное соединение [9]. Контроль качества изготовления изделия на всех стадиях работ ведут инженерно-технические работники цеха и технические службы, работники ОТК. Для проведения контроля качества сварных швов комплектуется штат сотрудников. Люди неразрушающие проходят виды обучение, исследований изучают качества разрушающие соединений. и Учатся обращаться с приборами, созданными для контроля качества диффузного слоя сварного соединения. Разрушающие способы диагностики применяются редко, только при массовом производстве металлоизделий. Из партии произвольно выбирается несколько деталей, делаются разрезы по сварному соединению. На основании обследований нескольких изделий из партии принимают или отправляют в брак всю продукцию. Визуальный осмотр. Контроль качества сварных соединений начинается с простого визуального осмотра. Этого достаточно для обнаружения как внешних, так и внутренних зазоров без использования оборудования для неразрушающего контроля. Например, разная высота шва может указывать на непровар в разных областях. Перед осмотром швы очищают от технических загрязнений, таких как шлак, окалина и брызги металла. Чтобы выделить мелкие царапины, обработайте поверхность спиртовым раствором, а затем 10% раствором азотной кислоты. После этой процедуры поверхность становится матовой, появляются поры и трещины. Основной метод обнаружения геометрических отклонений, таких как поры, трещины, наплывы и подрезы. Для повышения производительности этой Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 30 тестовой задачи можно использовать дополнительные устройства. Для этого рекомендуем использовать увеличительное стекло и лучшее освещение, желательно передвижной источник света. Увеличительное стекло позволяет обнаружить невидимые трещины и поры и проследить их путь. Для контроля ширины валика можно использовать линейку, штангенциркуль или другое измерительное устройство (рис.5). Рис. 5 – Инструменты для визуально-измерительного контроля Это связано с тем, что ультразвуковые методы контроля позволяют выявлять дефекты как на поверхности, так и в глубине металла. Кроме того, этот метод не имеет жестких ограничений магнетизма. Многие металлы, такие как чугун, имеют крупное зерно, что затрудняет ультразвуковой контроль, но другие сплавы позволяют легче контролировать качество сварочных операций. Ультразвуковая диагностика основана на том, что колебания высокой частоты (около 20 000 Гц) могут проникать в металл и отражаться от дефектов. Узконаправленные волны, генерируемые дефектоскопом, проходят через контролируемое изделие. Если есть какие-либо дефекты, они будут распределены с отклонениями, которые можно будет исправить на экране устройства. Показания, полученные при ультразвуковом контроле, позволяют получить информацию о характере обнаруженных дефектов. Например, расстояние до неровности измеряется по времени прохождения ультразвукового сигнала. Ориентировочные размеры дефекта в зависимости от амплитуды отраженной волны. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 31 УЗК (ультразвуковое исследование) — новейшая диагностическая технология с более высокой точностью, чем рентгенологическое или радиоволновое исследование. Можно обнаружить широкий спектр дефектов и получить достоверные данные об их местоположении. Характеристики и размер дефекта. Толстолистовой прокат — это прокат, используемый в промышленном и гражданском строительстве, железнодорожном и мостовом строительстве. Каркасы зданий и сооружений такого масштаба должны отличаться повышенной надежностью и долговечностью. Поэтому этап контроля качества является обязательным и должен осуществляться в соответствии с установленными стандартами. При ультразвуковом контроле (УЗК) сварные швы проверяют с помощью ультразвукового дефектоскопа УД2-70 (рис. 6). Ультразвуковой дефектоскоп УД2-70 – является переносным цифровым дефектоскопом общего назначения, предназначенным для выявления дефектов и измерения их параметров на основе эхо-теневого или зеркально-теневого методов. УД2-70 используется для выявления и замера дефектов, а также определения их координат в сварных соединениях и основном металле. Рис. 6 – Ультразвуковой дефектоскоп УД2-70 Дефектоскоп экспоненциальным УД2-70 импульсом возбуждает отрицательной преобразователи полярности, одним амплитуда запускающего импульса не менее 185 В при длительности 75 нс. Рабочая частота УЗ колебаний, а также амплитуда и длительность зондирующего импульса зависят от подключенного преобразователя. Совместно с прибором Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 32 используются, как правило, преобразователи имеющие встроенную индуктивность. Большой высококонтрастный дисплей, фон которого может быть установлен белым или черным, в зависимости от восприятия и освещенности, снижает утомляемость зрения дефектоскопистов. Регулируемая ручка для переноски позволяет выбрать оптимальный угол наклона при установке дефектоскопа на столе, а наличие специального чехла и ремней – прикрепить прибор к поясу дефектоскописта. Для проведения контроля в полевых условиях к дефектоскопу УД2-70 может быть подключен резервный аккумулятор, что обеспечивает 16 часов непрерывной работы прибора. Минимальная чувствительность приемного тракта 100 мкВ при диапазоне усиления до 100 дБ означает, что дефектоскоп УД2-70 обеспечивает усиление на 80–85 дБ больше амплитуды эхо-сигнала от контрольного отражателя ∅ 6 мм на глубине 44 мм в образце СО-2, полученного при использовании ПЭП типа П111-2,5-К12-002. Как и во многих цифровых приборах, детектирование сигнала в дефектоскопе УД2-70 осуществляется после его оцифровки, что позволяет наблюдать сигнал в не детектированном виде. Частотный диапазон от 0,4 до 10 МГц охватывает практически весь спектр задач, решаемых с использованием УЗК. Дефектоскоп ультразвуковой УД2-70 имеет звуковую сигнализацию, срабатывающую при попадании сигнала в любой из стробов дефектоскопа. Стробирующие сигналы представлены на экране в виде отрезков линии. Положение их по высоте экрана соответствует уровню срабатывания. Предупреждающие сигналы появляются при срабатывании Автоматического сигнализатора дефектов (АСД) как для эхо импульсов, превышающих уровень срабатывания, так и для эхо-импульсов, не достигающих его. Для уменьшения влияния случайных флуктуаций сигналов существует режим набора статистики при срабатывании АСД [25]. Мы выбрали контроль качества сварных швов внешним осмотром и измерениями по ГОСТ 3242-79. [6]. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 33 4. Охрана труда и техника безопасности при производстве сварочных работ Во время сварки металл нагревается более чем до 1000 градусов, в процессе используются очень мощные электрические токи и часто горючие газы. Все это вынуждает сварщиков использовать защитную одежду и маски. Специально разработанные меры безопасности при сварке помогают предотвратить развитие профессиональных заболеваний, свести к минимуму несчастные случаи и пережить отказы электрооборудования. Соблюдение требований безопасности при проведении сварочных работ на производстве является обязательным условием. Защитные меры. Правила техники безопасности требуют от сварщиков носить специальную одежду во время электросварки. Компания обеспечивает его защитной одеждой. Он приобретается в специализированных магазинах и должен соответствовать ряду требований [17]. Одежда материалов. сварщика изготавливается Синтетические волокна из негорючих использовать натуральных нельзя. Наиболее распространены костюмы из брезента, спилка или замши. Вы можете носить тканевую одежду при сварке в суровых зимних условиях. Брезентовый костюм сварщика — это специальная спецодежда, предназначенная и сшитая для выполнения сварочных и слесарных работ для защиты тела от искр и брызг металла. Брезентовый костюм сварщика пошит из высококачественного брезента высокой плотности с хорошей огнестойкостью. В костюме сварщика у него 4 кармана (2 на куртке и 2 на брюках). Карманы предназначены для защиты от искр и металлических брызг. особенность: - Ткань: брезент (плотность 480 г/м2) - Костюм состоит из куртки и брюк. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 34 Брезентовый сварочный костюм защищает сварщика от ожогов. Костюм также обеспечивает комфортные температурные условия работы и свободу передвижения сварщика. Сварщик поставляется в защитных перчатках или рукавицах для защиты рук. Лучшая защита – рабочие перчатки из спилка или замши. Брезенты быстро выгорают, а такие перчатки часто не выдерживают и одной его смены [28]. Обувь делается из разных материалов. Наиболее распространены кирзовые сапоги и сапоги. Подошва может быть резиновой или из другого более современного материала. При выборе сварочной обуви опытные сварщики отдают предпочтение подошве без гвоздей. В противном случае даже минимальная влажность будет некомфортной для сварщиков, особенно профессионалов с низким уровнем сопротивляемости организма. Защита лица и органов зрения осуществляется с помощью сварочной маски или щитка. Многие умельцы пытаются изготовить их самостоятельно. Однако даже незначительные отклонения в конструкции могут нанести большой вред глазам и коже. Инспекторы труда и правила техники безопасности повысили требования к сварочным маскам. Смотровое стекло должно быть нормального размера и позволять видеть сварщику. Обращение с электрооборудованием. Правила техники безопасности требуют, чтобы прибор питался от сети 12 В, но на практике это бывает редко. Рабочие полностью зависят от владельцев производства и выполняют их приказы, а не правила техники безопасности. Однако знание основных требований личной безопасности полезно во всех случаях. Все оборудование должно находиться в состоянии покоя при напряжении 90 В или ниже. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 35 Смертельное напряжение немного выше, 110 В. Ток более 5/100 ампер могут привести к поражению электрическим током или смерти. Во избежание поражения электрическим током следует соблюдать следующие меры предосторожности. - Все электрооборудование требует надежного и качественного заземления и зануления. Они изготовлены из медных проводников с достаточной площадью поперечного сечения. - Инструкцией по технике безопасности предусмотрено подключение сварочного аппарата к другим автоматическим выключателям и УЗО через электрощит. - Длина кабеля для подключения сварочного оборудования не должна превышать 10 м. Рекомендуется вешать провод высотой не менее 2,5 м. Потребитель должен проложить кабель по заземленной стальной трубе. Все кабельные точки должны быть оборудованы специальными эластичными соединителями. - При сварке на открытом воздухе из соображений безопасности рекомендуется устанавливать сварочный аппарат под навесом или в закрытой будке. Работы будут отменены в случае сильного дождя или снега. - Все провода и кабели должны быть надлежащим образом изолированы. При наличии значительных повреждений или перегибов сварочную проволоку необходимо заменить в соответствии с инструкцией. Своевременно приняв меры безопасности при выполнении электросварки, можно полностью обезопасить себя и окружающих от поражения электрическим током [21]. основные правила поведения. Поскольку электросварка производит интенсивное излучение тепла и света, правила техники безопасности призваны защитить не только сварщика, но и всех, кто находится в луче электрической вспышки. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 36 Сварочные оборудованных работы столбах должны с производиться экранами для защиты на специально окружающих от неблагоприятного воздействия на глаза. Высота экрана более 1800 мм. В закрытом помещении включите приточную вентиляцию для предварительного проветривания перед началом сварочных работ. Вы можете работать с резиновыми костюмами и матами, соблюдая технику безопасности при дуговой сварке в закрытых емкостях или во влажной среде. Подложка считается необходимой для защиты при работе в сидячем или лежачем положении. Необходимо постоянно контролировать целостность грозозащитного провода и сварочной проволоки. Сварочные работы требуют использования надежных и качественных инструментов и электрододержателей. Если для ремонта машины проводятся сварочные работы, то предварительно необходимо снять аккумулятор и соблюдать противопожарные меры. Стандарты безопасности требуют разборки при сварке рядом с топливным баком. Сварщики обязаны пройти инструктаж по технике безопасности и получить допуск к работам при сварке на высоте. Без этих шагов запрещается начинать работу. В целях безопасности сварочный аппарат должен быть надежно закреплен, а все инструменты закреплены. Ответственный помощник. Перед восстановлением электрооборудования отключите питание. Если вам необходимо временно покинуть рабочую зону, выключите прибор и поставьте держатель на диэлектрическую подставку. Важные ограничения. Правила техники безопасности при ручной дуговой сварке запрещают работать с поврежденными касками, небольшими зазорами в маске и треснувшим стеклом. Сварку нельзя проводить при отключенной или поврежденной выхлопной системе, а сварку нельзя продолжать под дождем или снегом. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 37 Никогда не работайте с незакрепленными деталями при сварке и резке, особенно если они находятся над головой и удерживаются руками. Из соображений безопасности заниматься сваркой с легковоспламеняющимися жидкостями или газами запрещено. Нельзя сваривать трубы под давлением и использовать для заземления толстые стальные секции. Запрещено долгое время удерживать замкнутый электрод или держатель на металле. Как минимум, это приводит к выходу из строя балластника, регулирующего сварочный ток. Сварка и газовая резка. Техника безопасности предусматривает выполнение многих требований при газовой сварке или резке металла. При транспортировке клапаны баллонов закрываются защитными колпачками, а сами баллоны надежно крепятся к корпусу. Баллоны с кислородом и горючими газами хранятся и транспортируются в специальных отсеках с гнездами только в вертикальном положении. Использованные контейнеры должны храниться отдельно от полных контейнеров перед заправкой. При обратном токе (выражающемся частыми хлопками) сначала блокируется ацетилен, затем кислород. Работа с газогенераторами очень опасна. Обращение с газосварочным оборудованием требует соблюдения правил пожарной безопасности при сварке. Правила техники безопасности запрещают установку рядом с кислородными баллонами, в подвалах или на лестницах. Не работайте с более чем одной горелкой или резаком, прикрепленным к устройству или цилиндру. Запрещается самовольное отключение систем автоматики, работа в промасленной спецодежде и перчатках со смазкой. При использовании ацетиленового генератора необходимо следить за уровнем воды внутри затвора. Проверки выполняются на каждом обратном ходе не менее двух раз за смену. Не зажигайте открытый огонь, не курите и Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 38 не зажигайте спички вблизи баллонов или генераторов. Это действие может быть выполнено в пределах 10 метров. При замерзании газосварочного оборудования нельзя отогревать его с помощью открытого огня, отогрейте его с помощью кипятка. Газовый редуктор с отсоединенным манометром, поврежденный газовый редуктор с манометром или баллон с истекшим сроком годности использовать нельзя. При несоблюдении правил безопасности сварщик может получить удар электрическим током и, возможно, смерть в случае взрыва баллона. Профессиональные заболевания – не лучший исход. При отсутствии надежной вентиляции возможно развитие бронхиальной астмы, пылевого бронхита. Несоблюдение правил ношения спецодежды приводит к профессиональной экземе. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 39 Заключение В курсовой работе, темой которой являлась «Разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции «Опора К-1», была проведена следующая работа по достижению целей, заявленных во введении. Для рассмотрения теоретических и практических вопросов была изучена специализированная литература, нормативная документация технологических процессов, технологические карты. В общей части были описаны характеристики сварочного производства, характеристики сварной конструкции, выполнен выбор марки стали сварной конструкции 14Г2, выбрано сварочное оборудование: выбрали Сварочный полуавтомат Telwin DIGITAL SUPERMIG 610 SYNERGIC и сварочную проволоку Св-08Г2С-О. В расчётной части были выполнены расчёты режимов сварки: сила сварочного тока, напряжение на дуге, скорость сварки. В части разработки, и описания технологического процесса сварной конструкции произведена подготовка и осуществление технологического процесса изготовления Опоры К-1. Чтобы обеспечить и сделать точную сборку узла, использовали сварочный стол, шаблоны, прижимы для удобной и надёжной сварки. Описаны виды контроля: внешний осмотр и обмер сварных соединений, выбран контроль швов сварных соединений внешним осмотром и измерениями по ГОСТ 3242-79. В части охраны труда и техники безопасности подробно рассмотрены вопросы техники безопасности при выполнении сварочных работ. Поставленные цели и задачи курсовой работы выполнены в полном объёме. Рекомендации по использованию: технологического процесса изготовления опоры К1: может быть использован на предприятии для выпуска готовой продукции. Цели и задачи достигнуты. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 40 Список использованных источников 1. ГОСТ 23518-79. Дуговая сварка в защитных газах. соединения сварные под острыми и тупыми углами. 2. ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. 3. ГОСТ 27772-88. Прокат для строительных стальных конструкций. 4. ГОСТ 2246-70. Проволока стальная сварочная. 5. ГОСТ 19521-74. Сварка металлов. Классификация. 6. ГОСТ 3242-79. Cоединения сварные. Методы контроля качества. 7. Алёшин Н.П. Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений: учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2020 г. — 576 с.: ил. 8. Быковский О.Г. Сварочное дело: учебное пособие/О. Г. Быковский, В.А. Фролов, Г.А. Краснова. — М.: КНОРУС, 2019 г. — 272 с. — (Среднее профессиональное образование). 9. Дефекты сварных соединений: виды, способы контроля и устранения [Электронный ресурс ] / Режим доступа: https://stroy-ek.ru/article/defektysvarnyh-soedinenij-vidy-sposoby-kontrolya-ustraneniya/.( дата обращения - 06.10.22) 10. Кашин С.П. Сварочные работы. Практический справочник, — Энтраст Трейдинг, 2017 г. — 236 с.: ил. 11. Козловский С.Н. Введение в сварочные технологии. Электродуговая сварка: учебное пособие для студентов специальности 150202 "Оборудование и технология сварочного производства" / С.Н. Козловский; Федеральное агентство по образованию, Сибирский гос. аэрокосмический ун-т им. акад. М. Ф. Решетнева. — Красноярск: Сибирский гос. аэрокосмический ун-т им. акад. М. Ф. Решетнева, 2018. - 131, с.: ил., табл. 12. Ленивкин В.А. Сварочные процессы и оборудование: учебное пособие / В. А. Ленивкин, Д. В. Киселёв, В. А. Софьяников, А. И. Никашин. — Москва: Инфра-Инженерия, 2020 г. — 308 с. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 41 13. Лялякин В.П. Частично механизированная сварка (наплавка) плавлением: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования /В. П. Лялякин, Д. Б. Слинко. — 3-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2019. — 192 с. 14. Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б. Г. Маслов, А. П. Выборнов. — 5-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2021 г. — 288 с. 15. Маслов В.И. Сварочные работы: учебник для студ. учреждений сред, проф. образования / В. И. Маслов. — 11-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2017 г. — 288 с. 16. Методы контроля качества сварных соединений [Электронный ресурс ] / Режим доступа: https://svarkaprosto.ru/tehnologii/metody-kontrolyakachestva-svarnyh-soedinenij.( дата обращения - 05.10.22) 17. Оборудование и основы технологии сварки металлов плавлением и давлением: Учебное пособие / Под ред. Г. Г. Чернышова и Д. М. Шашина. — СПб.: Издательство «Лань», 2018 г. — 464 с.: ил. — (Учебники для вузов. Специальная литература). 18. Овчинников В.В. Источники питания для сварки: учебник / В. В. Овчинников. Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2020 г. - 244 с.: ил., табл. 19. Овчинников В.В. Контроль качества сварных соединений: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. В. Овчинников. — 5-с изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2017г. — 208 с. 20. Овчинников В.В. Технология ручной дуговой и плазменной сварки и резки металлов: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. В. Овчинников. — 5-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2018г. — 240 с. 21. Овчинников В.В. Основы материаловедения для сварщиков: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. В. Овчинников. — 3-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2019г. — 272 с. Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 42 22. Овчинников В.В. Основы проектирования технологических процессов: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.В. Овчинников. — М.: Издательский центр «Академия», 2019г. — 256 с. 23. Овчинников В.В. Производство сварных конструкций: учебник / В. В. Овчинников. — М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРАМ, 2019г. — 288 с. — (Профессиональное образование). 24. Овчинников В.В. Технология изготовления сварных конструкций [Текст] : учебник для исполнения в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы среднего профессионального образования / В. В. Овчинников. - Москва: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2020. - 208 с. : ил., табл.; 22 см. - (Профессиональное образование). 25. Ультразвуковой дефектоскоп УД2-70 [Электронный ресурс ] / Режим доступа: https://ntcexpert.ru/uc/ultrazvukovoi-defectoscop/37- ultrazvukovoj-defektoskop-ud2-70.( дата обращения - 03.10.22) 26. Химический состав марки стали 14Г2 [Электронный ресурс ] / Режим доступа: https://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/stk/14G2.( дата обращения - 25.09.22) 27. Чеботарёв М. И. Сварочное дело: дуговая сварка: учебное пособие / М. И. Чеботарёв, В. Л. Лихачёв, Б. Ф. Тарасенко. - Москва; Вологда : ИнфраИнженерия, 2020. - 240 с. : ил., табл. 28. Черепахин А.А. Технология сварочных работ: учебник для среднего профессионального образования / А. А. Черепахин, В. М. Виноградов, Н. Ф. Шпунькин. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2019. — 269 с. — (Профессиональное образование). Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 43 Приложения Приложение 1 Чертёж Опора К1 Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КР.22.02.06.СП-30.2022 44
