Аннотация 5
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Описание изделия и возникающих дефектов 9
1.2 Анализ материала изделия 12
1.3 Базовая технология ремонтной сварки 14
1.4 Анализ возможных способов ремонтной сварки 20
1.5 Формулировка задач проекта 27
2 ПРОЕКТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТНОЙ СВАРКИ
2.1. Подготовительная операция 28
2.2 Способ сварки 30
2.3 Сварочные материалы 33
2.4 Сварочное оборудование 36
2.5 Контрольная операция 41
3 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
3.1 Технологическая характеристика объекта 43
3.2 Идентификация персональных рисков 44
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 45
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 47
3.5 Обеспечение экологической безопасности технологического объекта 48
3.6 Заключение по разделу 49
4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТЫ 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
Алюминиевые сплавы широко применяются в машиностроении и в настоящее время заняли второе место после конструкционных сталей, при этом область применения алюминиевых сплавов продолжает расширяться. Сплавы на основе алюминия относительно доступны и обладают уникальными свойствами: малой плотностью, сравнительно высокой прочностью, высокой коррозионной стойкостью, благодаря которым они и получили применение в космической технике, судостроении, автомобилестроении, химической промышленности [1,2,3].
При изготовлении и ремонте конструкций из сплавов алюминия основным технологическим процессом является сварка, она встречает существенные трудности, которые в настоящий момент не преодолены [4,5,6]. Эти трудности связанны с особенностями химических, технологических и физических свойств алюминиевых сплавов: высокой теплопроводностью, большим коэффициентом линейного расширения, наличием на поверхности тугоплавкой окисной пленки, склонностью к образованию пор, опасностью возникновения кристаллизационных и холодных трещин. Из-за этого сварные соединения из алюминиевых сплавов часто уступают по прочности основному металлу: коэффициент прочность сварного соединения не превышает 0,6...0,7) [1,2]. Поэтому необходима разработка новых эффективных способов сварки алюминиевых сплавов, а также совершенствование существующих способов сварки.
Чтобы получить качественное сварное соединение алюминиевых сплавов, необходимо обеспечить концентрированный нагрев в зоне сварки, разрушить окисную пленку на поверхности деталей и предупредить повторное её образование. Из множества существующих сейчас способов сварки сплавов алюминия большей мере этому соответствуют сварка в аргоне переменным током неплавящимся электродом и электроннолучевая сварка. Качество получаемых этими способами сварных соединений оказывается более высоким по сравнению с другими способами сварки [2,6,7].
Сварка в инертных газах обладает большой оперативностью, универсальностью и простой реализации, поэтому получила широкое применение для алюминиевых сплавов, она позволяет предъявлять к сварным соединениям повышенные требования по прочности. В тоже время этот метод имеет некоторые недостатки: низкую проплавляющую способность дуги и высокую опасность получения вольфрамовых включений в металле шва, которая возникает вследствие существенной тепловой нагрузки на неплавящийся вольфрамовый электрод [8,9].
Исследования в области сварки алюминиевых сплавов проводятся в институте электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины (И. В. Довбищенко, Н. М. Воропай, А. Я. Ищенко, В. А. Мишенков, А. Г. Покляцкий, Д. М. Рабкин, А. Г. Чаюн, М. Р. Яворская,), Тольяттинском государственном университете (В. И. Столбов, В. П. Сидоров, Г. М. Короткова, В. В. Ельцов), Волгоградском государственном техническом университете (В. А. Косович, И. Е. Лапин, А. В. Савинов), а также в Японии (Ikkai Toshikage, Syogi Moritaka, Ishimaru Kazuguki, Onuma Akira,) и в США (S. Barhorst, М. Tomsic, S. Kyselica,).
Цель выпускной работы - повышение качества и снижение себестоимости ремонтной сварки деталей автомобиля из алюминиевых сплавов на примере головки цилиндра автомобиля КАМАЗ.
В работе была поставлена цель - повышение качества и снижение себестоимости ремонтной сварки деталей автомобиля из алюминиевых сплавов на примере головки цилиндра автомобиля КАМАЗ.
В результате анализа состояния вопроса были сформулированы следующие задачи:
1) Разработка технологии восстановления детали трехфазной дугой;
2) Выбор оборудования и расчет режимов для реализации предлагаемой технологии;
3) обеспечение безопасности и экологичности проекта;
4) расчёт экономической эффективности по предлагаемой технологии.
Предложенная технология ремонтной сварки с применением трёхфазной дуги позволяет снизить трудоёмкость на 15,38%, снизить технологическую себестоимость на 16,2 %.
На основании вышеизложенного поставленная цель может считаться достигнутой.
