Введение 5
1 Литературно - патентный обзор 6
2 Анализ объекта производства 11
2.1 Служебное назначение и описание конструкции изделия 11
2.2 Технические требования 13
3 Проектирование и расчет элементов конструкции изделия 15
3.1 Выбор материала изделия 15
3.2 Оценка свариваемости 18
З.З Расчёт внутреннего давления - расчётного и пробного 21
3.4 Коэффициенты прочности сварных швов 24
3.5 Расчет толщины стенки корпуса 25
3.6 Расчет сварных соединений на прочность 28
3.7 Расчет опоры обечайки в программе «Пассат 2.08» 35
4 Разработка технологии сборки и сварки изделия 36
4.1 Разработка схемы технологического процесса изготовления 36
4.2 Заготовительные операции 37
4.3 Выбор и обоснование способов сборки и сварки изделия 45
4.3.1 Последовательность сборки и сварки емкостного аппарата 46
4.4 Выбор сварочных материалов 51
4.5 Расчет параметров режимов сварки 54
4.6 Выбор сварочного оборудования 79
5 Контроль качества сварных соединений 83
5.1 Визуально измерительный контроль 84
5.2 Механические испытания 85
5.2.1 Испытания на статическое растяжение 85
5.2.1 Испытания на статический изгиб 87
5.3 Испытания на стойкость против МКК 89
5.4 Радиографический и ультразвуковой контроль 90
5.5 Стилоскопирование 91
5.6 Гидравлические испытания 92
6 Выбор и модернизация средств технологического оснащения 94
6.1 Приспособление для сборки и сварки обечайки с днищами 94
Заключение 96
Список использованных источников 97
Приложение А 102
Приложение Б 107
Приложение В 116
Сваркой называется процесс соединения металлических и неметаллических материалов, при котором устанавливаются межатомные и межмолекулярные связи по контактируемым поверхностям соединяемых деталей.
Сварка имеет применение в промышленности, как при изготовлении новых изделий, так и при ремонтных работах.
В данной выпускной квалификационной работе представлен технологический процесс сборки и сварки в заводских условиях элементов конструкции емкостного аппарата ВЕА-1-0,25-0,6.
Проектируемая конструкция представляет собой емкостной аппарат, выпускаемый в условиях мелкосерийного производства, целью проектирования данной конструкции является решение задач, которые предъявляются определённым видом требований.
В выпускной квалификационной работе выполняются задачи, основными из которых являются:
- Анализ объекта производства. Служебное назначение, описание конструкции и технические требования.
- Проектирование и расчет элементов конструкции изделия.
- Разработка технологии сборки и сварки изделия.
- Контроль качества сварных соединений.
- Выбор и модернизация средств технологического оснащения.
Для решения поставленных задач в данной работе были рассмотрены различные технические решения и предложены специальные виды оборудования, которые повысят производительность и качество выпускаемой продукции.
В данном проекте был спроектирован технологический процесс сборки и сварки корпуса емкостного аппарата.
В результате проектирования проведён анализ технологичности сварки, назначены способы сварки и конструктивные параметры швов, рассчитан коэффициент использования материала, обоснован выбор сварочных материалов и оборудования, рассчитаны режимы сварки, разработаны карты технологического процесса сварки.
Был произведен проектный расчет опоры в программе «Пассат 2.08».
Разработаны чертежи конструкции, сварных соединений, технологической оснастки, режимов сварки, контроля качества сварных соединений.
Учитывая мелкосерийный тип производства, в данном проекте применено универсальное технологическое оборудование.
1. Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования, содержание и порядок проведения [Текст]: ГОСТ Р 15.011-96. - Введ. 1996-01-30. - М.: Издательство стандартов, 2010. - 15 с.
2. Порошковая проволока[Текст]: пат. 2582402 Рос. Федерация: МПК B23K35/36 Еремин Е. Н., Маталасова А. Е., Еремин А. Е.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" - №2014151591/02; заявл. 18.12.2014; опубл. 27.04.2016, Бюл. №12 (I ч.). - 4 с.
3. Самозащитная порошковая проволока для сварки аустенитных хромоникелевых сталей [Текст]: пат. 2281843 Рос. Федерация: МПК B23K 35/368 Гаврилов С. Н., Поправка Д. Л., Очагов В. Н., патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "Куб- ГТУ") - № 2004138389/02; заявл. 27.12.2004; опубл. 20.08.2006, Бюл. №23 (I ч.). - 10 с.
4. Самозащитная порошковая проволока для сварки аустенитных хромоникелевых сталей [Текст]: пат.2004138389 Рос. Федерация: МПК B23K 35/368 Новиков О. Н., Очагов В. Н., Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет". - № 138389/58; заявл. 21.10.2004; опубл. 10.06.2006, Бюл. №10 (I ч.). - 1 с.
5. Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная[Текст]: ГОСТ7350-77. - Введ. - 1978-01-01. - М.:Стандартинформ, 1990. - IV, 11с.: ил.
6. Днища эллиптические, отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов [Текст]: ГОСТ 6533-78. - Введ. - 1980-01-01. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1985. - II, 39 с.: ил.
7. Лапы опорные подвесных вертикальных сосудов и аппаратов. Основные размеры [Текст]: ГОСТ 26296-84. - Введ. 1985-07-01. - М.: Издательство стандартов, 1984. - 16 с.: ил.
8. Устройства строповые для сосудов и аппаратов [Текст]: ГОСТ 13716-73. - Введ. 1975-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1975. - 21 с.: ил.
9. Корпуса цилиндрические стальных сварных сосудов и аппаратов. Типы, основные параметры и размеры[Текст]: ГОСТ 9931-85. - Введ. 1987-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1988. - 28 с.: ил.
10. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия [Текст]: ГОСТ Р 52630-2012. -Введ. - 2013-04-01. -М.:Стандартинформ, 2012. - IV, 82с.: ил.
11. Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных [Текст]: ПБ-03-584-03. - Введ. - 2003-06-10. - М.: Госгортехнадзор России, 2003. - II, 57 с.: ил.
12. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств [Текст]: ПБ-09-540-03. -Введ. - 2003-06-21. - М.: Госгортехнадзор России, 2003. - I, 40 с.: ил.
13. Маркировка грузов[Текст]:ГОСТ 14192-96. -Введ. - 1990-01-01. - М.:Издательство стандартов, 1990. - IV, 45с.: ил.
14. Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки [Текст]:ГОСТ 5632-2014. -Введ. - 2015-02-15. - М.:Стандартинформ, 2015. - II, 47с.: ил.
15. Трубы бесшовные холодно и теплодеформированные из коррозионностойкой стали [Текст]:ГОСТ 9941-81. -Введ. - 1983-01-01. -
М.:Издательство стандартов, 1983. - II, 14с.: ил.
16. Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия[Текст]:ГОСТ 5949-75. -Введ. - 1977-01-01. - М.: Издательство стандартов, 2004. - I, 98с.: ил.
17. Стали и сплавы коррозионностойкие. Методы испытаний на стойкость к межкристаллитной коррозии[Текст]:ГОСТ 6032-2003. -Введ. - 2005-01-01. - М.:Издательство стандартов, 2008. - II, 24с.: ил.
18. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки [Текст]: ГОСТ 380-2005. - Введ. 2008-07-01. - М.: Стандартинформ, 2009. - 8 с.
19. Прокат повышенной прочности. Общие технические условия [Текст]: ГОСТ 19281-2014. - Введ. 2015-01-01. - М.: Стандартинформ, 2016. - 47 с.:ил.
20. Методические указания к расчету цилиндрических обечаек стальных сварных сосудов и аппаратов[Текст]: учеб-метод, пособие /А.И. Барвин [и др.] - Северодонецк, СТИ, 2002. - 83 с.
21. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность [Текст]: ГОСТ 14249-89. - Введ. 1990-01-01. - М.: Стандартинформ, 2008. - 54 с.: ил.
22. Проектирование сварных конструкций. Расчет сварных соединений[Текст]: учеб.пособие / С.Г. Усатый, А.Е. Розен, С.Н. Чугунов [и др.] - Пенза: Изд-во ПГУ, 2010. - 132 с.
23. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры [Текст]: ГОСТ 14771-76. - Введ. 1977-07-01. - М.: Стандартинформ, 2007. - III, 37 с.: ил.
24. Единая база технологической документации. Термины и определения основных понятий [Текст]: ГОСТ 3.1109-82. - Введ. 1983-01-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 98 с.
25. Обеспечение технологичности конструкции изделия [Текст]: ГОСТ 14.201-83. - Введ. 1984-01-01. - М.: Стандартинформ, 2009. - 8 с.
26. Прокат листовой горячекатанный. Сортамент [Текст]: ГОСТ 19903-2015. - Введ. 2016-09-01. - М.: Стандартинформ, 2016. - 12 с.: ил.
27. Дуговая сварка в защитном газе при острых и тупых углах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры [Текст]: ГОСТ 23518-79. - Введ. 1980-01-01. - М.: Стандартинформ, 2011. - 25 с.
28. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры[Текст]:ГОСТ 5264-80. - Введ. 1980-01-01. - М.: Стандартинформ, 1981. - 38 с.
29. Материалы сварочные. Электродная проволока и лента, присадочная проволока и прутки для дуговой сварки коррозионностойких, жаро-стойких и жаропрочных сталей. Классификация [Текст]:
ГОСТ Р ИСО 14343-2012. - Введ. 2012-01-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 27 с.
30. Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия [Текст]: ГОСТ 8050-85. - Введ. 1987-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1995. - II, 22 с.
31. Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Типы[Текст]: ГОСТ 10052-75. - Введ. 1977-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1977. - I, 20 с.
32. Инженерно-технологические основы подготовки сварочного производства [Текст]: учеб.пособие / В.Г. Гордиевский, А.Е. Розен, С.Г. Усатый, [и др.] Пенза: Изд-во ПГУ, 2010. - 276 с.
33. Соединения сварные. Методы контроля качества [Текст]: ГОСТ 3242-79. - Введ. 1981-01-01. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. - 11 с.
34. Соединения сварные. Механические испытания [Текст]:
РД 26-11-08-86. - Введ. 1987-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1988. - 95 с.
35. Металлы. Методы испытаний на растяжение [Текст]: ГОСТ 1497-84. - Введ. 1986-01-01. - М.: Стандартинформ, 2008. - III, 22 с.: ил.
36. Сварные соединения. Методы определения механических свойств [Текст]: ГОСТ 6996-66. - Введ. 1967-01-01. - М.: Стандартинформ, 2005. - 83 с.: ил.
37. Материалы металлические. Испытание на изгиб[Текст]: ГОСТ 14019-2003. - Введ. 2004-09-01. - М.:Межгосударственный технический комитет по стандартизации, 2004. - 23 с.: ил.
38. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод [Текст]:ГОСТ 7512-82. - Введ. 1984-01-01. - М.: Государственный стандарт СССР, 1984. - 38 с.: ил.
39. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультра-звуковые [Текст]: ГОСТ Р 55724-2013. - Введ. 2015-07-01. - М.: Стандартинформ, 2014. - 41 с.: ил.
40. Инструкция по ультразвуковому контролю стыковых, угловых и тавровых сварных соединений химической аппаратуры из сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов с толщиной стенки от 4 до 30 мм[Текст]:СТО 00220256-014-2008. - Введ. 2009-08-01. - М.:Научно- исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения, 2009. - 55 с.: ил.
41. Стилоскопирование основных и сварочных материалов и готовой продукции[Текст]:РД 26.260.15-2001. - Введ. 2001-12-20. - М.:Госгортехнадзор РФ, 2002. - 25 с.: ил.