ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ исходных данных и известных технических решений 7
1.1 Базовая технология сварки алюминиевого трубопровода 7
1.2 Анализ свойств материала трубопровода 9
1.3 Анализ современных способов дуговой сварки алюминия 11
1.4 Задачи бакалаврской работы 17
2 Разработка проектной технологии 19
2.1 Выбор способа плазменной сварки алюминиевых трубопроводов 19
2.2 Выбор вспомогательных сварочных материалов 30
2.3 Разработка технологии сварки алюминиевого трубопровода 33
3 Оборудование для реализации разработанного технологического процесса 36
4 Безопасность и экологичность рассматриваемого объекта 38
4.1 Конструктивно-технологическая характеристика технического объекта. 38
4.2 Риски, сопровождающие технологию сварки труб алюминиевого
трубопровода 38
4.3. Мероприятия по уменьшению негативного действия
профессиональных рисков 40
4.4. Мероприятия по пожарной безопасности участка сварки 41
4.5. Обеспечение экологической безопасности рассматриваемого
технического объекта 43
Заключение по разделу 45
5 Экономическая эффективность проекта 46
5.1 Исходные данные для экономического обоснования 47
сравниваемых вариантов 47
5.2 Расчет нормы штучного времени на изменяющиеся операции
технологического процесса 48
5.3 Расчет затрат на новое оборудование 49
5.4 Расчет технологической себестоимости 52
5.5 Определение показателей экономической эффективности
предложенных технических решений 61
Выводы по разделу 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
Некоторые производства требуют сжатых газов высокой чистоты. В частности чистый воздух требуется на предприятиях фармацевтической, приборостроительной электронной промышленности. Помимо многоступенчатой системы фильтрации для подачи воздуха в помещения и зоны требуются трубопроводы из алюминия, реже из нержавеющей стали.
В настоящее время на рынке представлена широкая гамма алюминиевых трубопроводов, причем, для соединения труб между собой предлагается механическое крепление. В целом, к достоинства таких систем следует отнести легкость монтажа. Сборка при помощи фитингов обеспечивает высокую герметичность соединения, не требуются тяжелые и неповоротливые инструменты. С учетом широкого ассортимента фитингов, переходников, тройников, угловых соединений клипс возможно создание любой требуемой конфигурации трубопровода.
Однако максимальный внутренний диаметр труб и соединительных элементов для таких трубопроводов составляет 150 мм. Расчеты трубопровода показали, что обеспечить требуемую пропускную способность может алюминиевая труба диаметром 200 мм. Таким образом, разработка технологии соединения компонентов алюминиевого трубопровода диаметром 200 мм является актуальной.
Вообще, соединение алюминиевых деталей сваркой возможно самыми разными способами. Возможна сварка штучными электродами, такими, как ОЗА-1, ОЗА-2. Учитывая, что получение сваркой соединений из алюминия и его сплавов затруднено, в первую очередь, наличие на поверхности алюминия плотной и прочной пленки оксида, в состав штучных электродов вводят хлористые и фтористые соли щелочных и щелочно-земельных металлов. Данные вещества обеспечивают удаление пленки оксидов.
Также сваривают алюминий дуговой сваркой под флюсом и по слою флюса, газопламенной и контактной сваркой.
Однако наибольшее распространение, особенно при сварке алюминия малых толщин, получил способ сварки неплавящимся электродом в среде аргона. В настоящее время разработаны технологии механизированной и автоматизированной сварки алюминия неплавящимся электродом в среде аргона.
Таким образом, определим цель настоящей работы следующим образом - повышение производительности и качества при сварке трубопровода из алюминиевого сплава за счет подбора современных технологий сварки.
Анализ базового технологического процесса сварки показал, что присущие ему недостатки обусловлены низким уровнем концентрации энергии применяемого способа.
Разработан технологический процесс сварки с применением в качестве источника нагрева плазменной горелки. Подобрано необходимое оборудование. Сварка по предложенной технологии позволяет повысить производительность труда, снизить затраты на основные и вспомогательные материалы.
Расчеты показали, что за счет внедрения более производительной технологии планируется получить годовой экономический эффект в размере 7425 руб.
Цель бакалаврской работы достигнута.
1. Колганов, Л. А. Сварочное производство. Учебное пособие [Текст] / Л.А. Колганов. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. - 512 с.
2. Прыкин Б. В. Технология металлов и сварки : учеб. для вузов по спец. "Пр- во строит. изделий и конструкций" / Б. В. Прыкин. - Киев : Вища шк., 1978. - 240 с.
3. Фатхутдинов, Р.А. Организация производства: Учебник / Р.А.
Фахрутдинов. - М.: ИНФРА - М, 2001.- 672 с.
4. Пейсахов, А. М. Материаловедение и технология конструкционных материалов : учеб. для студентов немашиностроит. специальностей вузов / А. М. Пейсахов, А. М. Кучер. - 2-е изд. - Санкт-Петербург : Изд-во Михайлова В. А., 2004. - 406 с.
5. Гитлевич А.Д., Этитоф А.А. Механизция и автоматизация сварочного производства [Текст] / А.Д. Гитлевич, А.А. Этитоф. - М.:
Машиностроение, 1987 - 280 с.
6. Пупков К.А., Гаврилов А.И., Шахназаров Г.А. Комплексирование робастного, нейронечеткого и адаптивного управления в интеллектуальных системах высокой точности и надежности // Интеллектуальные системы: Тр. IX Межд. симп. / Под. ред. К.А. Пупкова. М.: РУСАКИ, 2010. С. 9—17.
7. Гладков Э.А. Интеллектуальная система мониторинга технологического процесса сварки кольцевых труб большого диаметра / Э.А. Гладков, А.И. Гаврилов, Р.А. Перковский, А.А. Коновод // Интеллектуальные системы: Тр. IX Межд. симп. / Под. ред. К.А. Пупкова. М.: РУСАКИ, 2010. С. 641— 645.
8. Шелягин, В.Д. Гибридная сварка излучением СО2-лазера и дугой
плавящегося электрода в углекислом газе / В.Д. Шелягин, В.Ю. Хаскин, В.П. Гаращук [и др.] // Автоматическая сварка. - 2002. - № 10. - С. 38-41.
9. Зусин, В.Я. Восстановление канавок алюминиевых поршней тракторных двигателей импульсно-дуговой наплавкой в среде защитных газов / В.Я. Зусин, Г.Н. Вайнер, В.Н. Черноиванов // Сварочное производство. - 1982. - № 11. - С. 37-38.
10. Воропай, Н.М. Двухдуговая наплавка алюминиевых поршней
комбинированным неплавящимся и плавящимся электродом /
Н.М. Воропай, В.В. Лесных, В.А. Мишенков // Автоматическая сварка. - 1996. - № 6. - С. 21-25.
11. Чудинов, Б.А. Упрочнение верхней поршневой канавки поршней двигателей внутреннего сгорания ОАО «АВТОВАЗ», Тольятти, 2004 г. 13-16 апр. / Б.А. Чудинов, В.Ф. Жмиевский // Материалы 6-й Междунар. практ. конф.-выставки, С.-Пб., Альфаред, 2004. - С. 89-90.
12. Бондарев, А.А. Технология ремонта изношенных поршней / А.А. Бондарев // Сварщик. - 1999. - № 6. - С. 17.
13. Шонин, В.А. Остаточные напряжения в соединениях тонколистового сплава АМг6, вызванные дуговой и лазерно-дуговой сваркой / В. А. Шонин, В. С. Машин, В. Ю. Хаскин, Т. Н. Недей // Автомат. сварка. — 2006. — № 9. — С. 26-31.
14. Щекин В. А. Технологические основы сварки плавлением : учеб. пособие для вузов. - Изд. 2-е, перераб / В. А. Щекин - Ростов н/Д. : Феникс, 2009. - 345 с.
15. Мейстер Р. А. Нестандартные источники питания для сварки : учеб. пособие / Р. А. Мейстер. - ВУЗ/изд. - Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2004. - 96 с.
16. Цепенев Р. А. Автоматическое управление процессом сварки : учеб. пособие / Р. А. Цепенев ; ТолПИ ; Каф. "Оборуд. и технология сварочного пр-ва". - Тольятти : ТолПИ, 2001. - 76 с.
17. Корольков П. М. Термическая обработка сварных соединений трубопроводов и аппаратов, работающих под давлением / П. М. Корольков. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : Стройиздат, 1987. - 233 с.
18. Акшенцева А. П. Структура и свойства никельмолибденовых коррозионностойких сплавов : (с атласом микроструктур) : справочник / А. П. Акшенцева. - Москва : СП Интермет Инжиниринг, 1999. - 204 с.
19. Изучение сварочного трансформатора : метод. указания к лаб. работе №4
по дисциплине "Электротехнологические установки" / сост. М. А.
Бондаренко [и др.] ; науч. ред. В. М. Салтыков ; ТГУ ; Каф. "Электроснабжение промышленных предприятий". - Тольятти : ТГУ, 2003.- 13 с.
20. Косинцев В.И. Основы проектирования химических производств и оборудования / В.И. Косинцев [и др.] - Томск: Томский политехнический университет, 2013. - 395 с.
21. Действия населения в чрезвычайных ситуациях. Пособие. Под общей редакцией В.А. Владимирова. - М.: МЧС России, 1995.
22. Колганов Л. А. Сварочное производство : учеб. пособие / Л. А. Колганов.
- Ростов-на-Дону : Феникс, 2002. - 504 с.
23. Фатхутдинов Р.А. Организация производства: Учебник [Текст] / Р. А. Фахрутдинов - М.: ИНФРА - М, 2001.- 672 с.
24. Гостюшин А. В. Энциклопедия экстремальных ситуаций [Текст] / А. В. Гостюшин. — М.: Изд. «Зеркало», 1995.-288 с.
25. Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка: Учеб. для сред. ПТУ [Текст] / В.М. Рыбаков. - 2-е изд. перераб.- М.: Высш. школа, 1986.- 208 с.
26. Рыбаков А.М. Сварка и резка металлов. Учебник для средних профессионально-технических училищ [Текст] / А.М. Рыбаков. - М.: Высшая школа, 1977.
27. Чебац В.А. Сварочные работы: Учеб. пособие [Текст] / В.А. Чебац - 3-е изд. перераб.- Ростов-на-Дону: изд. центр «Феникс», 2006. - 412 с.
28. Красовский А.М. Основы проектирования сварочных цехов [Текст] / А.М. Красовский. - М.: Машиностроение, 1979 - 319 с.
29. Волченко В.Н. Сварка и сварочные материалы, том . 1 [Текст] / В.Н. Волченко. - М.: Машиностроение, 1991 - 527 с.
30. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика [Текст] /В.В. Клюев. - М.: Машиностроение, 1995. - 390 с.
31. Думов С. И. Технология электрической сварки плавлением: Учебник
для машиностроительных техникумов [Текст] / С.И. Думов. - 2-е
изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1987. - 368 с.
32. Борисов, Ю.С. Использование сверхзвуковых струй в технологии газотермического напыления / Ю.С. Борисов, С.В. Петров // Автоматическая сварка. - 1995. - № 1. - С. 41-44.
33. Брейтман М. М. Экономика, организация и планирование сварочного производства : [учеб. пособие для машиностроит. техникумов] / М. М. Брейтман, Л. П. Шебеко. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : Машиностроение, 1970. - 256 с.
34. Величко, О.А. Лазерная наплавка цилиндрических деталей порошковыми материалами / О.А. Величко, П.Ф. Аврамченко, И.В. Молчан, В.Д. Паламарчук // Автоматическая сварка. - 1990. - № 1. - С. 59-65.
35. Шелягин, В.Д. Лазерно-микроплазменное легирование и нанесение покрытий на стали / В.Д. Шелягин, В.Ю. Хаскин, Ю.Н. Переверзев // Автоматическая сварка. - 2006. - № 2 - С. 3-6.
36. Бабинец, А.А. Влияние способов дуговой наплавки порошковой проволокой на проплавление основного металла и формирование наплавленного металла / А.А. Бабинец, И.А. Рябцев, А.И. Панфилов [и др.] // Автоматическая сварка. - 2016. - № 11. - С. 20-25.
37. Шебеко Л. П. Экономика, организация и планирование сварочного производства : учебник для техникумов / Л. П. Шебеко, А. Д. Гитлевич. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва : Машиностроение, 1986. - 261, [2] с. :
38. Грачева К. А. Экономика, организация и планирование сварочного производства : [учеб. пособие для вузов] / К. А. Грачева. - Москва : Машиностроение, 1984. - 368 с. : ил. - Библиогр.: с. 364. -