Введение 7
1. Анализ методов соединения металлических конструкций
применяемых в автомобилестроении 9
1.1. Методы соединения деталей автомобиля 9
1.2. Методы сварки металлических изделий 16
1.3. Техническая особенность лазерной сварки 22
1.4. Методы контроля сварных соединений 34
1.5. Патентный поиск 38
Вывод по 1 главе 43
2. Материалы и методы исследований, позволяющие оценить качество
сварных соединений 44
2.1 Исследуемые материалы 44
2.2 Методы исследования 47
2.3 Статистическая обработка экспериментальных данных 74
Вывод по главе 2 76
3. Исследования лазерной сварки стали 0,8Ю 77
3.1 Оптимизация режимов лазерной сварки стали 0,8Ю, соединение
«внахлест» 77
3.2 Оптимизация режимов лазерной сварки стали 08Ю, соединение
«в стык» 85
3.3. Разработка технологического процесса стали 0,8Ю 102
Вывод по главе 3 105
4. Разработка методики контроля качества сварных соединений 106
4.1 Разработка методики контроля качества сварных соединений . 106
Вывод по главе 4 110
5. Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности 111
6. Расчет экономической эффективности 125
Общий вывод 126
Литература
Лазерная технология в настоящее время стало одной из приоритетных технологий в обработке материалов, связи, обработке информации, в биологии и медицине, а также в измерениях и научных исследованиях. Причина активного внедрения лазерной технологии во все сферы современной цивилизации состоит в том, что эта технология является, высокой, «критической», определяя, наряду с компьютерной и коммуникационной технологиями, общий уровень технологического развития страны. Основными областями применения лазеров в мире являются: телекоммуникации, оптическая память и обработка информации, обработка материалов, медицина, машиностроении, фотохимии, микро- и нанотехнологии и т.д.
Сварка дает возможность создавать комбинированные конструкции, состоящие из наиболее рациональных по форме и размерам заготовок и деталей, выполненных с помощью различных технологических процессов. Это позволяет получить легкие и экономичные конструкции.
На качество лазерного шва влияют: мощность, время, температура, скорость и т.д. Качество сварного шва определяли по показателям: длина катета, предел прочности на растяжение, микротвердость.
Целью работы является разработка технологии лазерной сварки холоднокатаной стали марки Ст. 0,8 Ю.
Для достижения цели в работе выполнены следующие задачи:
- провести анализ методов соединения металлических конструкций применяемых в автомобилестроении;
-выбрать материалы и методы исследования, позволяющие оценить качество сварных соединений;
-определить влияние мощности лазерного луча на качество соединений холоднокатанной стали Ст. 0,8Ю.
- разработать методику контроля качества сварных соединений.
- разработать мероприятия по безопасности жизнедеятельности.
Объект исследования: Сталь 0,8Ю
Предмет исследования: технология лазерной сварки.
Наиболее эффективным методом соединения металлических изделий является лазерная сварка. Данный вид сварки имеет следующие преимущества: высокую производительность, низкую трудоемкость, высокое качество сварных соединений, минимальный нагрев деталей и деформации, комфортные условия труда, экологическую чистоту.
Этот методом обеспечивает: качественный шов, меньшую зону теплового воздействия, увеличение стойкости к коррозии, отсутствует необходимость в обработке швов.
В каждом конкретном случае способ и объемы контроля качества сварного соединения выбираются в зависимости от назначения и степени ответственности конструкции в соответствии с отраслевыми нормативными документами, специальными техническими условиями или проектом.
Контроль качества сварных соединений выполняется по микротвердости, предела прочности на растяжение, геометрическим параметрам.
Провели патентный поиск, ознакомились с новыми формулами изобретения и куда они применяются.
Сталь 0,8Ю - конструкционная углеродистая качественная.
Применение: детали, изготавливаемые холодной штамповкой с особой сложной и сложной вытяжкой.
Определяли химический состав стали 0,8Ю, ознакомились с методиками и оборудованиями, которое в дальнейшем применили для определения микротвердости, геометрических параметров, предел прочности на растяжение.
Статистическая обработка проведена в соответствии с определением дисперсии, средне арифметического значения с применением методов статистической обработки.
При обработке образцов из стали Ст. 0,8 Ю выявлено, что образуются следующие дефекты: непровар, пористость, «малый» катет.
126
Качество сварного шва высокое, это наблюдается тем, что на образце есть участки, которые имеют только зону когезионного разрушения. Для того чтобы повысить прочность всей конструкции необходимо проводить локальную термообработку, чтобы снять концентраторы напряжения.
Разработан технологический процесс лазерной сварки, который включает в себя следующие основные операции: заготовительная, транспортная, механическая обработка, разметочная, сварка изделия, контроль качества для испытаний
В данной главе представлены методики контроля качества сварных соединений. Данные методики состоят из следующих этапов: определения микротвердости, предела прочности на растяжение, геометрических параметров. Методика для соединения «внахлест» отличается от методики «в стык» только отсутствием определение геометрических параметров.
Рассчитан себестоимость сварного соединения в стык, которая составила 131 рубль 20 копеек.
