Тема: Устранение дефектов алюминиевых деталей

При изготовлении деталей машин всё большее распространение получают алюминиевые сплавы, которые благодаря соотношению прочностных свойств и лёгкости расширяют область применения и начинают вытеснять конструкционные стали и чугуны. Алюминиевые сплавы обладают уникальным сочетанием свойств: относительно высокая прочность, малая плотность, хорошая коррозионная стойкость, что делает их применение в изготовлении деталей машин весьма перспективным [5], [29], [33].
Основным технологическим процессом при изготовлении и ремонте деталей из алюминиевых сплавов является сварка, которая при своём осуществлении встречает значительные трудности, большая часть из которых в настоящий момент до конца не преодолена [12], [13], [24], [31]. Возникновение трудностей при сварке алюминиевых сплавов связано с особенностями их физических и химических свойств. Из-за высокой теплопроводности алюминиевых сплавов возникают значительные остаточные напряжения и деформации, которые приводят к короблению конструкции и повышают вероятность образования трещин. Значительный коэффициент термического расширения, в несколько раз превышающий коэффициент термического расширения сталей, также оказывает негативное влияние на коробление конструкций и трещины в них. Наличие на поверхности детали тугоплавкой окисной плёнки, которая тяжелее расплавленного металла и тонет в нём, приводит к загрязнению сварного шва и существенно снижает его прочностные характеристики. Также следует принимать во внимание растворимость газов в расплавленном алюминии, что вызывает образование пор. Кроме того, алюминиевые сплавы характеризуются провалом прочность при нагреве, что приводит к
нестабильности формы сварного шва и образованию горячих трещин.
Из-за описанных трудностей прочность сварного шва при изготовлении и ремонте деталей машин из алюминиевых сплавов обычно не превышает
60...70 % от прочности основного металла [4], [22], [25]. В связи с этим остаётся актуальным вопрос повышения эффективности сварочных технологий при изготовлении и ремонте деталей из алюминиевых сплавов.
Получение качественного сварного соединения на деталях из алюминиевых сплавов предусматривает использование концентрированных источников нагрева в зоне сварки, которые позволяют эффективно разрушать окисную плёнку на поверхности изделия. Самым применяемым способом является сварка в аргоне неплавящимся электродом на переменном токе, качество выполнения сварных швов этим способом сварки существенно превышает качество сварки при других дуговых способах сварки [12], [13].
Необходимость обеспечения запасными деталями различного технологического оборудования предполагает привлечение значительных материальных и трудовых затрат. При этом количество ремонтопригодных деталей достигает 75 % от общего числа заменяемых деталей, что позволяет получить значительную экономию при переходе от покупки новых деталей к использованию ремонтных технологий [7], [14]. Таким образом, вторичное использование изношенных деталей машин после того, как они прошли капитальный ремонт, является резервом для повышения эффективности промышленности Российской Федерации. Ремонт детали требует существенно меньших затрат металла и энергии по сравнению с изготовлением новой детали. Кроме того, приобретение и доставка новой детали требует затрат времени, а реализация технологии ремонта позволяет этого избежать. На основании этого можно заключить, что ресурсосбережение должно двигаться в направлении повышения эффективности ремонтных технологий деталей из алюминиевых сплавов.
Цель выпускной квалификационной работы - повышение производительности сварочных технологий при ремонте деталей из алюминиевых сплавов.
Купить

В настоящей выпускной квалификационной работе поставлена цель - повышение производительности сварочных технологий при ремонте деталей из алюминиевых сплавов.
Выполнен анализ базовой технологии ремонтной сварки с применением аргонодуговой сварки неплавящимся электродом. Выявлены следующие недостатки базовой технологии: низкая производительность выполнения сварочных работ, повышенные требования к подготовке деталей и проволоки перед сваркой, высокие требования к квалификации сварщика и общей культуре производства.
На основании предварительного анализа альтернативных способов ремонтной сварки деталей из алюминиевых сплавов, для экспертной оценки были выбраны способы сварки: ручная дуговая сварка покрытыми электродами, механизированная сварка плавящимся электродом в защитном газе, аргонодуговая сварка неплавящимся электродом, сварка трёхфазной дугой.
На основании экспертной оценки каждого из выбранных способов принято решение построение проектной технологии ремонтной сварки выполнять на базе сварки трёхфазной дугой.
Изучение особенностей технологического процесса сборки и сварки позволило идентифицировать опасные и вредные производственные факторы. На основании этих выделенных факторов предложен ряд стандартных средств и методик, позволяющих устранить опасный фактор или уменьшить его влияние на персонал до приемлемого уровня.
Годовой экономический эффект при внедрении проектной технологии составляет 0,742 млн. рублей.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод достижении поставленной цели выпускной квалификационной работы. Её результаты следует внедрить в производство.
Купить