Введение 5
1 Анализ состояния вопроса 7
1.1 Описание изделия 7
1.2 Сведения о материале изделия 8
1.3 Базовая технология сварки 10
1.4 Обоснование выбора способа сварки 16
1.5 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 19
2 Проектная технология сварки 21
2.1 Повышение эффективности сварки 21
2.2 Выбор защитного газа 24
2.3 Проектирование сборочно-сварочного приспособления 25
2.4 Назначение параметров режима сварки 31
2.5 Требования к сварочным материалам 33
Заключение по второму разделу 34
3 Безопасность и экологичность предлагаемых технических решений . . . 35
3.1 Технологическая характеристика объекта 35
3.2 Профессиональные риски при реализации предложенных
технических решений 36
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 37
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 38
3.5 Обеспечение экологической безопасности
технологического объекта 40
3.6 Заключение по разделу 41
4 Экономическая эффективность предлагаемых технологических
решений 42
4.1 Вводная информация для выполнения экономических расчётов . . 42
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 44
4.3 Расчет штучного времени 45
4.4 Расчет заводской себестоимости вариантов технологии сварки . . . 49
4.5 Размер капитальных затрат реализации операций по базовому
и проектному вариантам 56
4.6 Расчётное определение показателей экономической
эффективности предлагаемых решений 60
Заключение по экономическому разделу 63
Заключение 64
Список используемой литературы 65
В настоящее время экономика Российской Федерации готовится к новым достижениям. Как сказал Президент РФ В.В. Путин «...времени на раскачку нет, нам нужен прорыв...». В связи с этим актуальным будет повышение собираемости налогов с рядовых граждан и среднего бизнеса.
Самой востребованной отраслью в сфере обслуживания является общепит. Потребность в питании будет всегда высокой независимо от благосостояния россиян. Поэтому будет оставаться актуальным вопрос повышения эффективности производства мебели для пищевой промышленности.
В настоящее развитие российской промышленности основывается на обязательной и повсеместной легализации и сертификации. В связи с этим при производстве товаров должны использоваться эффективные и современные технологии. Конец 20-го - начало 21 века в России ознаменовывается переходом от кустарного и полукустарного производства к легализованному, использующему все достижения российской и мировой технической науки. Если современное предприятие не будет в состоянии поддерживать требуемый технический уровень и культуру производства, то оно неминуемо будут вытеснено в рынка.
Для сварки нержавеющих сталей используются инертные защитные газы (аргон, гелий), активные газы (углекислый газ, азот), а также смеси инертных и инертных с активными газами. Сварку в инертных газах выполняют как неплавящимся, так и плавящимся электродом.
К достоинствам сварки неплавящимся электродом можно отнести высокую коррозионную стойкость сварного соединения, отсутствие брызг, высокую прочность и плотность металла швов, отсутствие выгорания легирующих элементов и практически полный их переход из присадочной проволоки в шов. Однако применение этого процесса сварки ограничивается следующими недостатками: относительно низкой производительностью; потребностью в дорогостоящих материалах (аргоне, гелии, вольфраме); необходимостью частой заточки вольфрамового электрода для получения постоянства геометрических размеров шва; применение осцилляторов для возбуждения дуги приводит к быстрому выходу из строя сварочного оборудования
Повышение эффективности общественного производства основано прежде всего на ускоренном развитии машиностроения, в котором ведущее место принадлежит отраслям металлообработки и, в частности, сварочному производству. Среди всех способов сварки в промышленности наибольшее распространение получила электрическая дуговая сварка, которая в ближайшем будущем останется основным процессом соединения металлов. Все в больших масштабах в производстве применяется сварка в защитных газах, в том числе, углекислом.
Так, воздействие на свойства сварочной дуги, приводящие к изменению ее энергетических характеристик, позволяет повысить производительностью и качество соединений. Это позволит более экономно расходовать конструкционные и особенно сварочные материалы. Причем максимальный экономический эффект может быть получен при сварке относительно дорогих и дефицитных высоколегированных сталей, К ним относятся коррозионностойкие, нержавеющие стали. Достижения в области управления горением сварочной дуги позволяют заменить дорогостоящую и низкопроизводительную аргонодуговую сварку неплавящимся электродом на механизированную сварку в среде активных газов.
В связи с этим, настоящая выпускная квалификационная работа посвящена актуальной тематике замены ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом на механизированную сварку в активном газе на примере конкретного производства.
Цель выпускной квалификационной работы - повышение производительности и качества сварочных работ при изготовлении мебели из нержавеющей стали.
В работе поставлена цель - повышение производительности и качества сварочных работ при изготовлении мебели из нержавеющей стали.
Базовая технология сварки предусматривает аргонодуговую сварку неплавящимся электродом. Недостатками этого способа сварки являются: низкая производительность сварки; вредное воздействие сварочной дуги на персонал; высокая стоимость выполнения сварочных работ.
На основании анализа альтернативных способов сварки следует признать обоснованным выбор механизированной сварки в среде инертных газов проволокой сплошного сечения.
В ходе подготовки исполнительной части были выполнены следующие работы: повысить эффективность механизированной сварки в защитном газе проволокой сплошного сечения применительно к рассматриваемому изделию; задать оптимальные параметры режима сварки; обосновать выбор сварочных материалов; спроектировать специализированное сборочное приспособление, повышающее производительность сборки и сварки.
Выполнен анализ проектной технологии ремонтной сварки на предмет наличия опасных и вредных производственных факторов.
Рассчитанный годовой экономический эффект с учетом капитальных вложений составляет 2,0 млн. рублей.
С учётом вышеизложенного можно сделать вывод о том, что поставленная цель выпускной квалификационной работы достигнута.
Полученные результаты выпускной квалификационной работы рекомендуются к использованию в производстве при сварке деталей нержавеющих сталей.
1. Земзин, В.Н. Термическая обработка и свойства сварных соединений / В.Н. Земзин, Р.З. Шрон Р.З. - Л.: Машиностроение, 1978. - 367 с.
2. Бородулин, Г.М. Нержавеющая сталь / Г.М. Бородулин, Е.И. Мошкевич. - М.: Металлургия, 1973. - 320 с.
3. Федько, В.Т. Импульсная подача сварочной проволоки с управляемым переносом электродного металла / В.Т. Федько, А.В. Крюков, С.А. Солодский // Наука - Образование - производство: материалы научно технической конференции. - Нижний Тагил, 2004. - Т.2. - С. 100-103.
4. Смирнов, И.В. Сварка специальных сталей и сплавов: Учебное пособие / И.В. Смирнов - Тольятти, издательство ТГУ, 2007. - 301 с.
5. Сорокин, В.Г. Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин [и др.]. - М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.
6. Чинахов, Д.А. Газодинамическое влияние на микротвердость и геометрию шва при сварке в условиях двухструйной газовой защиты / Д.А. Чинахов // Вестник инженерной школы ДФВУ. - 2013. - № 2. - С. 61¬66.
7. Саидов, Р.М. Исследование влияния физико-химических свойств флюсов-оксидов на формирование сварных швов нержавеющих сталей / Р.М. Саидов, И.Г. Атабаев, Ж.З. Ахадов [и др.] // Computational nanotechnology. - 2016. - № 4. - С. 10-20.
8. Размышляев, А.Д. Особенности процесса проплавления металла при сварке вольфрамовым электродом в продольном магнитном поле /
A. Д. Размышляев, М.В. Мировнова, А.А. Дели // Вестник приазовского государственного технического университета. - 2009. - № 19. С. 185-187.
9. Ерохин, А.А. Влияние геометрии вольфрамового электрода на некоторые характеристики сварочной дуги и проплавление металла /
B. А. Букаров, Ю.С. Ищенко // Сварочное производство. - 1971. - №12. - С. 17-19.
10. Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. / Ред. кол.: Г.А. Николаев (пред.) [и др.] - М.: Машиностроение, 1978 - т.2. / Под ред. А.И. Акулова, 1978. - 462 с.
11. Готальский, Ю.Н. Сварка перлитных сталей аустенитными материалами / Ю. Н. Готальский. - Ин-т электросварки им. Е. О. Патона. - Киев: Наук. думка, 1992. - 224 с.
12. Дятлов, В.И. Автоматическая сварка в азоте аустенитных хромоникелевых сталей и сплавов / В.И. Дятлов, И.Ф. Коринец // Автоматическая сварка. - 1968. - № 9. - С. 25.
13. Каховский, Н.И. Сварка высоколегированных сталей. - Киев : Техшка, 1975. - 376 с.
14. Нечаев, В.А. Влияние режима сварки на поглощение азота металлом при сварке незащищенной дугой высоколегированной аустенитной проволокой / В.А. Нечаев, М.М. Тимофеев, Ю.И. Рубенник // Сварочное производство. - 1974. - № 4. - С. 24-26.
15. Лопухов, Ю.И. Газоэлектрическая наплавка арматуры в азотосодержащей защитной атмосфере / Ю.И. Лопухов, Б.П. Ивнщкий, Г.А. Сорокин // Энергомашиностроение. - 1989. - № 9. - С. 33-35.
16. Котвицкий, А.Д. Сварка в среде защитных газов / А.Д. Котвицкий. - М. : Высш. шк., 1974. - 222 с.
17. Lettle, K. How to simplify the choice of shielding gas / K. Lettle, G. Stapon // Practical welding today (USA). - 2005. - 9, № 1. - P. 22-25.
18. Herold, H. The use of nitrogen gas at welding of heatresistant nickel alloys / Herold, H. [et al.]. - Australasian welding (Australia. - 2005. - Vol. 50, Second Quarter. - P. 40-47.
19. Снисарь, В.В. Влияние легирования аустенитного шва азотом на развитие структурной неоднородности в зоне сплавления с перлитной сталью / В. В. Снисарь, В. Н. Липодаев, В. П. Елагин [и др.] // Автоматическая сварка. - 1991. - № 2. - С. 10-14.
20. Дятлов, В. И. Автоматическая сварка в азоте аустенитных хромоникелевых сталей и сплавов / В.И. Дятлов, И.Ф. Коринец // Автоматическая сварка. - 1968. - № 9. - С. 25.
21. Грищенко, Л. В. Снижение склонности к порообразованию в металле шва при сварке аустенитными электродами на хромоникелевой основе / Л.В. Грищенко, Я.Н. Киселев, В.М. Петрыкин // Вопросы судостроения. Сер. Сварка. - 1987. - Вып. 26. - С. 20-24.
22. Бабенко, Э.Г. Расчет режимов электрической сварки и наплавки / Э.Г. Бабенко, Н.П. Казанова // Дальневосточный государственный университет путей общения: Хабаровск. - 1999. - 54 с.
23. Каховский, Н.И. Сварка высоколегированных сталей / Н.И. Каховский. - Киев: Техника, 1975. - 376 с.
24. Гривняк, И. Свариваемость стали / И. Гривняк. - М.:
Машиностроение, 1984. - 216 с.
25. Ленивкин, В.А. Повышение устойчивости дуги при сварке плавящимся электродом током прямой полярности в защитных газах / В.А. Ленивкин, Н.Г. Дюргеров, Е.Н. Варуха // Сварочное производство. - 1981. - № 12. - С. 28-30.