Введение 4
1 Анализ объекта производства 7
1.1 Служебное назначение и описание конструкции изделия 7
1.2 Патентное исследование 8
1.3 Технические требования и характеристики 11
1.4 Анализ технологичности конструкции 14
2 Проектирование и расчёт элементов конструкции изделия 16
2.1 Выбор основных материалов конструкции 16
2.2 Проектирование и расчёт сварных соединений 21
3 Разработка технологии сборки и сварки изделия 31
3.1 Разработка схемы технологического процесса изготовления
изделия 31
3.2 Выбор способа получения заготовок 32
3.3 Оценка свариваемости основных материалов 37
3.4 Выбор и обоснование способов сварки и сборки изделия 39
3.5 Выбор сварочных материалов 43
3.6 Расчет параметров режимов сварки 48
3.7 Выбор сварочного оборудования 54
3.8 Техника и технология сборки и сварки изделия 62
4 Контроль качества сварных соединений 72
4.1 Дефекты сварных соединений 72
4.2 Выбор методов контроля качества 81
5 Выбор средств технологического оснащения 90
Заключение 94
Список использованных источников 95
Приложение А
В настоящее время сварка во всех промышленно развитых странах мира является одним из основных технологических процессов, широко используемых при изготовлении конструкций из металлических и неметаллических материалов.
Создание многих конструкций, например сосудов и аппаратов для ТЭС и АЭС, оборудования химической и перерабатывающей промышленности, резервуаров, цистерн автомобильного и железнодорожного транспорта без использования сварки практически невозможно. Кроме того, применение сварки позволяет создавать сложные и крупногабаритные конструкции при значительном сокращении цикла их производства и стоимости.
Широкое распространение сварных металлических конструкций обусловлено их важными преимуществами по сравнению с конструкциями других видов: высокой надежностью, легкостью, непроницаемостью, индустриальностью, простотой технического перевооружения, ремонта и реконструкции, уменьшением расходов на технологическое оборудование, улучшением условий труда.
Указанные преимущества сварных конструкций не зависят только лишь от факта использования для соединения элементов конструкций и деталей технологических процессов сварки. Они являются результатом комплексного решения ряда важных инженерных и технологических задач, к числу которых относятся вопросы, связанные с расчетом и проектированием сварных конструкций.
При проектировании сварных конструкций необходимо учитывать некоторые специфические особенности, к основным из которых относятся:
а) Органическая связь отдельных элементов друг с другом, создаваемая сварными швами. При этом конструкция, составленная из нескольких отдельных заготовок и деталей, превращается в монолитную конструкцию, совмещающую в себе преимущества составных конструкций с достоинствами монолитных;
б) Легкость придания изделию разнообразных конструктивных форм, так как при сварке в отличие от клепки и других способов соединения деталей не требуются какие-либо промежуточные соединительные элементы для их сопряжения под любыми углами, и они могут быть соединены друг с другом непосредственно;
в) Возможность использования заготовок, выполненных с применением любых технологических процессов, в наибольшей степени соответствующих их назначению и экономичных при заданных размерах, форме и числе одинаковых элементов;
г) Возможность применения в одной конструкции различных материалов, наиболее соответствующих тем требованиям, которые обусловливаются условиями работы различных элементов и деталей конструкций;
д) Взаимное влияние элементов конструкции друг на друга и технологии ее изготовления. Выбранные конструктивные формы в известной мере ограничивают выбор технологических приемов и методов сварки, а принятая технология изготовления сварных конструкций в определенной степени влияет на изменение исходных свойств материала, на точность сохранения проектных размеров и формы конструкции и на возникновение в конструкции того или иного напряженного состояния;
е) Возникновение в сварных соединениях различной неоднородности вследствие доведения свариваемых кромок до состояния плавления (при сварке плавлением) или до пластического состояния (при сварке давлением).
ж) Появление остаточных деформаций и напряжений в сварных конструкциях как следствие возникновения при сварке пластических деформаций. Остаточные напряжения большой величины и нередко значительные пластические деформации способны снижать работоспособность сварных конструкций.
Изготовление конструкций сварных сложно, имеет свои особенности, включает ряд работ: получение деталей и заготовок, отвечающих необходимым требованиям. Сварка не может производиться без этих операций. Такие операции тесно связаны со сваркой и определяют изготовление конструкций с заданными свойствами.
Усложнение конструкций, сопровождается возрастанием трудоемкости в их себестоимости и изготовлении. Именно поэтому автоматизация и механизация производства являются характерной особенностью современного производства сварочного [1].
В этой связи, при разработке технологии заданной конструкции в первую очередь рассматриваются высокопроизводительные способы сварки, которые берутся в качестве основы при разработке элементов технологического процесса.
Тема работы: Разработка технологии сборки и сварки корпуса аппарата емкостного КАЕ 3615-242 из стали 12Х18Н10Т.
Задание: Разработать технологию сборки и сварки корпуса аппарата емкостного с учетом мелкосерийного производства.
В соответствии с исходными данными - чертежом конструкции, техническими требованиями к сварной конструкции - проведена работа по разработке сборки и сварки корпуса аппарата емкостного; для обеспечения равнопрочности сварных швов с основным материалом подобраны соответствующие сварочные материалы, выбраны способы получения неразъемного соединения и оборудование, необходимое для сварки конструкции; рассчитаны режимы сварки, приведены сведения о методах контроля сварных соединений.
Для увеличения производительности и улучшения условий труда, а также повышения качества сварных швов, произведена замена ручной дуговой сварки штуцера, люка, переходной накладки и опор на механизированную сварку в среде аргона.
Разработанная технология сборки и сварки изделия позволяет обеспечить следующие технические показатели:
- стабильность производства;
- высокое качество сварных швов;
- увеличение производительности;
- обеспечение надежности и безопасности в работе.
Предлагаемая технология сборки и сварки обеспечивает экономическую эффективность при ее внедрении в производство.
