Ремонтная сварка чугунных узлов и деталей
|
Введение 6
1 Анализ исходных данных 8
1.1 Описание конструкции маслонасоса 8
1.2 Анализ свойств серого чугуна 9
1.3 Анализ дефектов и трудностей, возникающих при сварке 12
1.4 Задачи работы 13
2 Анализ технологий ремонта корпуса масляного насоса 14
2.1 Способы восстановления чугунных изделий 14
2.2 Материалы, применяемые для восстановления чугунных деталей 20
3 Описание ремонтной дуговой сварки без подогрева изделия 25
4 Разработка технологического процесса альтернативной технологии
ремонтной сварки корпуса масляного насоса 28
4.1 Выбор альтернативной технологии ремонта корпуса маслонасоса 28
4.2 Технологический процесс альтернативного способа ремонтной сварки
чугунной детали 29
4.3 Результаты контроля качества 32
5 Проектирование сварочных цехов и участков 34
5.1 Определение типа производства и разработка плана мероприятий для
ремонта изделия 34
5.2 Расчёт количества оборудования и производственных рабочих 35
5.2.1 Расчёт количества производственных рабочих 35
5.2.2 Расчёт количества единиц оборудования 36
5.2.3 Определение наименований и габаритов оборудования 36
5.2.4 Расчёт общей площади с учётом количества оборудования 37
5.2.5 Расчёт склада металла 38
5.3 Технологический процесс альтернативной технологии восстановления
корпуса маслонасоса 38
6 Безопасность и экологичность проекта 41
6.1 Технологическая характеристика объекта 41
6.2 Профессиональные риски при реализации предложенных технических
решений 42
6.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 44
6.4 Обеспечение пожарной безопасности 45
6.5 Обеспечение экологической безопасности 47
7 Экономическая эффективность предлагаемых технических решений 50
7.1 Исходные данные для экономического обоснования сравниваемых
вариантов 50
7.2 Расчёт нормы штучного времени на изменяющиеся операции
технологического процесса 52
7.3 Расчёт затрат на новое оборудование 54
7.4 Расчёты по оплате труда 60
7.5 Определение показателей экономической эффективности предложенных
технических решений 63
Заключение 66
Список используемой литературы и используемых источников 67
1 Анализ исходных данных 8
1.1 Описание конструкции маслонасоса 8
1.2 Анализ свойств серого чугуна 9
1.3 Анализ дефектов и трудностей, возникающих при сварке 12
1.4 Задачи работы 13
2 Анализ технологий ремонта корпуса масляного насоса 14
2.1 Способы восстановления чугунных изделий 14
2.2 Материалы, применяемые для восстановления чугунных деталей 20
3 Описание ремонтной дуговой сварки без подогрева изделия 25
4 Разработка технологического процесса альтернативной технологии
ремонтной сварки корпуса масляного насоса 28
4.1 Выбор альтернативной технологии ремонта корпуса маслонасоса 28
4.2 Технологический процесс альтернативного способа ремонтной сварки
чугунной детали 29
4.3 Результаты контроля качества 32
5 Проектирование сварочных цехов и участков 34
5.1 Определение типа производства и разработка плана мероприятий для
ремонта изделия 34
5.2 Расчёт количества оборудования и производственных рабочих 35
5.2.1 Расчёт количества производственных рабочих 35
5.2.2 Расчёт количества единиц оборудования 36
5.2.3 Определение наименований и габаритов оборудования 36
5.2.4 Расчёт общей площади с учётом количества оборудования 37
5.2.5 Расчёт склада металла 38
5.3 Технологический процесс альтернативной технологии восстановления
корпуса маслонасоса 38
6 Безопасность и экологичность проекта 41
6.1 Технологическая характеристика объекта 41
6.2 Профессиональные риски при реализации предложенных технических
решений 42
6.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 44
6.4 Обеспечение пожарной безопасности 45
6.5 Обеспечение экологической безопасности 47
7 Экономическая эффективность предлагаемых технических решений 50
7.1 Исходные данные для экономического обоснования сравниваемых
вариантов 50
7.2 Расчёт нормы штучного времени на изменяющиеся операции
технологического процесса 52
7.3 Расчёт затрат на новое оборудование 54
7.4 Расчёты по оплате труда 60
7.5 Определение показателей экономической эффективности предложенных
технических решений 63
Заключение 66
Список используемой литературы и используемых источников 67
Продолжительная эксплуатация механизмов и узлов чревата поломками и иными разрушениями, после которых их применение не является возможным. В ряде случаев восстановление изношенной детали экономически целесообразно её замены, поэтому важным вопросом является ремонт поврежденного изделия. Наибольший приоритет в изготовлении различных деталей в машиностроении даётся чёрным металлам - стали и чугуну.
Чугун - литейный сплав системы «железо-углерод» с содержанием углерода больше 2,14%. Кроме этого, в содержание чугуна также входят кремний, сера, фосфор и марганец. Высокие литейные свойства при небольшой стоимости обуславливают широкое применение чугунов для изготовления фасонных отливок [5]. Данные изделия имеют хорошую прочность, значительную твёрдость, высокое сопротивление износу. В машиностроении при изготовлении деталей преобладает серый чугун. Так из серого чугуна изготавливают блоки цилиндров, тормозные колодки, шлаковые чаши и многие другие ответственные детали, в том числе и корпус масляного насоса, на примере которого и будет рассмотрен технологический процесс ремонтной сварки чугунной детали.
Технология восстановления деталей из чугуна путем сварки осуществляется в двух аспектах: с подогревом ремонтируемого элемента и без подогрева [9]. Восстановление работоспособности изделия методом сварки имеет ряд сложностей: значительное количество углерода в составе чугуна, высокая скорость охлаждения, образование трещин при сварке и другое. Всё это делает чугун трудносвариваемым материалом, поэтому основополагающая роль при ремонте деталей отдается технологии сварки, в частности её температурному режиму.
В настоящее время разработано немало технологий ремонтной сварки чугунных деталей, каждая из них представляет собой достаточно сложный процесс, учитывая требовательность чугуна в соблюдении температурного режима. Самым надёжным способом сварки чугунных изделий является горячая сварка. Применение предварительного подогрева перед ремонтной сваркой позволит уменьшить скорость охлаждения наплавленного металла и предотвратить образование твёрдых закалочных структур, вместе с этим произойдёт ослабление общего напряжённого состояния и предотвращение трещинообразования [9]. Но ввиду некоторых обстоятельств: размеры деталей, технические возможности предприятия и т.д., применение горячей сварки не представляется возможным. В этих случаях целесообразно использовать другие альтернативные способы - холодную сварку и пайку.
Холодная сварка является наиболее простым в технологическом отношении методом. Однако данный тип ремонта имеет ряд недостатков: появление трещин после сварки, отбеливание чугуна, которое приведёт к хрупкости ремонтируемого элемента и затруднённости механической обработки [3].
Ремонтная сварка будет рассмотрена на примере заварки трещины корпуса масляного насоса газовой технологической турбины линии УКЛ-7, предназначенной для производства азотной кислоты. Ремонтная сварка производилась сотрудниками ПАО «КуйбышевАзот», Тольятти.
Целью данной работы является повышение ресурса чугунных деталей путем разработки эффективного способа ремонта повреждений, полученных в процессе эксплуатации.
Чугун - литейный сплав системы «железо-углерод» с содержанием углерода больше 2,14%. Кроме этого, в содержание чугуна также входят кремний, сера, фосфор и марганец. Высокие литейные свойства при небольшой стоимости обуславливают широкое применение чугунов для изготовления фасонных отливок [5]. Данные изделия имеют хорошую прочность, значительную твёрдость, высокое сопротивление износу. В машиностроении при изготовлении деталей преобладает серый чугун. Так из серого чугуна изготавливают блоки цилиндров, тормозные колодки, шлаковые чаши и многие другие ответственные детали, в том числе и корпус масляного насоса, на примере которого и будет рассмотрен технологический процесс ремонтной сварки чугунной детали.
Технология восстановления деталей из чугуна путем сварки осуществляется в двух аспектах: с подогревом ремонтируемого элемента и без подогрева [9]. Восстановление работоспособности изделия методом сварки имеет ряд сложностей: значительное количество углерода в составе чугуна, высокая скорость охлаждения, образование трещин при сварке и другое. Всё это делает чугун трудносвариваемым материалом, поэтому основополагающая роль при ремонте деталей отдается технологии сварки, в частности её температурному режиму.
В настоящее время разработано немало технологий ремонтной сварки чугунных деталей, каждая из них представляет собой достаточно сложный процесс, учитывая требовательность чугуна в соблюдении температурного режима. Самым надёжным способом сварки чугунных изделий является горячая сварка. Применение предварительного подогрева перед ремонтной сваркой позволит уменьшить скорость охлаждения наплавленного металла и предотвратить образование твёрдых закалочных структур, вместе с этим произойдёт ослабление общего напряжённого состояния и предотвращение трещинообразования [9]. Но ввиду некоторых обстоятельств: размеры деталей, технические возможности предприятия и т.д., применение горячей сварки не представляется возможным. В этих случаях целесообразно использовать другие альтернативные способы - холодную сварку и пайку.
Холодная сварка является наиболее простым в технологическом отношении методом. Однако данный тип ремонта имеет ряд недостатков: появление трещин после сварки, отбеливание чугуна, которое приведёт к хрупкости ремонтируемого элемента и затруднённости механической обработки [3].
Ремонтная сварка будет рассмотрена на примере заварки трещины корпуса масляного насоса газовой технологической турбины линии УКЛ-7, предназначенной для производства азотной кислоты. Ремонтная сварка производилась сотрудниками ПАО «КуйбышевАзот», Тольятти.
Целью данной работы является повышение ресурса чугунных деталей путем разработки эффективного способа ремонта повреждений, полученных в процессе эксплуатации.
В выпускной квалификационной работе была поставлена цель- повышение ресурса чугунных деталей путем разработки эффективного способа ремонта повреждений, полученных в процессе эксплуатации.
Анализ возможных способов ремонта чугунных изделий показал универсальность применения холодной сварки и пайки ввиду отсутствия предварительного подогрева детали, вследствие чего уменьшения трудоёмкости процесса и отсутствия потребности в необходимом для подогрева оборудовании.
Выполнение поставленной цели в работе основывалось на примере восстановления корпуса масляного насоса газовой технологической турбины, поэтому в работе был описан неудачный способ ремонта корпуса маслонасоса холодной сваркой на предприятии ПАО «КуйбышевАзот».
Основываясь на описанном неудачном опыте и анализе известных способов восстановления деталей, была предложена альтернативная технология ремонта - высокотемпературная пайка.
В работе были проанализированы вредные и опасные производственные факторы, а также разработаны меры для их нейтрализации.
Экономический анализ показал эффективность применения альтернативной технологии, учитывая неудачный опыт ремонта холодной сваркой.
В ходе работы был спроектирован сварочных цех, предназначенный для ремонтной сварки не только изношенных чугунных деталей, но и изделий из других металлов.
Основываясь на вышеперечисленном, можно сделать вывод, что все задачи работы выполнены, цель достигнута.
Анализ возможных способов ремонта чугунных изделий показал универсальность применения холодной сварки и пайки ввиду отсутствия предварительного подогрева детали, вследствие чего уменьшения трудоёмкости процесса и отсутствия потребности в необходимом для подогрева оборудовании.
Выполнение поставленной цели в работе основывалось на примере восстановления корпуса масляного насоса газовой технологической турбины, поэтому в работе был описан неудачный способ ремонта корпуса маслонасоса холодной сваркой на предприятии ПАО «КуйбышевАзот».
Основываясь на описанном неудачном опыте и анализе известных способов восстановления деталей, была предложена альтернативная технология ремонта - высокотемпературная пайка.
В работе были проанализированы вредные и опасные производственные факторы, а также разработаны меры для их нейтрализации.
Экономический анализ показал эффективность применения альтернативной технологии, учитывая неудачный опыт ремонта холодной сваркой.
В ходе работы был спроектирован сварочных цех, предназначенный для ремонтной сварки не только изношенных чугунных деталей, но и изделий из других металлов.
Основываясь на вышеперечисленном, можно сделать вывод, что все задачи работы выполнены, цель достигнута.
Подобные работы
- Устранение дефектов корпуса коробки передач автомобиля "КАЛИНА" с помощью сварки
Бакалаврская работа, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2021 - Устранение дефектов корпуса коробки передач автомобиля «КАЛИНА» с помощью сварки
Бакалаврская работа, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4285 р. Год сдачи: 2021 - Плазменная закалка деталей технологических машин в условиях ОАО «КрАЗ»
Бакалаврская работа, горное дело. Язык работы: Русский. Цена: 5600 р. Год сдачи: 2016 - Технологические аспекты восстановления изношенных деталей автомобилей
Диссертации (РГБ), материаловедение . Язык работы: Русский. Цена: 4210 р. Год сдачи: 2017 - Разработка и изготовление устройства для определения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях
Дипломные работы, ВКР, горное дело. Язык работы: Русский. Цена: 6100 р. Год сдачи: 2017