разрабтка сборки и сварки металлоконструкции

Нет контакта или плохой контакт зажима «массы» и деталиВосстановить контактОбрыв сварочных кабелейВосстановить целостность сварочных кабелей4Отключение напряжения при сваркеАвтоматический выключатель питающей сети неисправен или не соответствует номиналу по току (менее 40А)Поменять автоматический выключатель10Выбор сварочного оборудования10.1 Автомат для сварки под флюсомДля сварки изделия будем использовать автомат ГДФ-1251, с постоянной скоростью подачи сварочной проволоки при сварке.Автомат будет закреплен сверху, на изделие, а его перемещение осуществляется за счет вращения изделия на стенде.Общий вид автомата ГДФ-1251 – см. рис. 10.1.Технические характеристики автомата ГДФ-1251 – см. таблицу 10.1.Таблица 10.1 Технические характеристики автомата ГДФ-1251Напряжение трёхфазной питающей сети при частоте 50 Гц, ВНапряжение питания подвесной головки переменным током при частоте 50 Гц: трёхфазной питающей сети, Воднофазной питающей сети, ВНоминальный сварочный ток, А, при продолжительности включения ПВ = 100 %Пределы регулирования сварочного тока, АПотребляемая мощность источника питания, кВА, не болееПотребляемая мощность подвесной головки, Вт, не болееДиаметры сварочной проволоки, ммСкорость подачи сварочной проволоки, м/чУгол наклона сварочной проволоки («Вперёд» – «Назад»), градВылет сварочной проволоки, ммГоловка сварочная ГДФ-1251 предназначена для автоматической дуговой сварки поворотных стыков труб диаметром от 529 до 1420 мм из малоуглеродистых и низколегированных сталей.Сварка осуществляется на постоянном токе под флюсом стальной сварочной проволокой.Головка обеспечивает подачу токоведущей сварочной проволоки и флюса в зону сварки, а также перемещение сварочной дуги вдоль шва. Процесс включения источника питания, а также подачи сварочной проволоки и вращения свариваемого изделия обеспечивается блоком управления, расположенным в пульте управления головкой, после запуска сварочного цикла автоматически.Сварочная проволока с помощью механизма подачи поступает из кассетного устройства в зону сварки по горелке-токоподводу. Через флюсоподвод из бака головки подаётся защитный флюс.Регулирование сварочного тока, напряжения на дуге и скорости вращения свариваемого изделия – плавное.Управление головкой осуществляется с лицевой панели пульта управления.1 - механизм подачи сварочной проволоки; 2 - суппорт поперечной настройки; 3 - самоходная тележка; 4 - штанга; 5 - флюсоаппарат;6 - катушка с тормозом; 7 - механизм подъема; 8 - датчик  слежения;      9 - флюсоотсос.Рис. 10.1 Общий вид сварочного автомата ГДФ-125110.2 Источник питанияВ качестве источника питания будем применять выпрямитель для дуговой сварки ВДУ-1250.11Обоснование выбора источника питания,описание схемы, и его вольтамперной характеристикиВ качестве источников постоянного тока можно использовать универсальные сварочные выпрямители ВДУ. Они работают с принудительным воздушным охлаждением, имеют крутопадающие внешние статистические характеристики, обеспечивают плавное дистанционное регулирование режима сварки, стабилизацию сварочного тока при колебаниях напряжения в питающей сети. Источники сварочного тока современных установок поддерживают режимы сварки импульсной дугой. Время импульса и паузы изменяется от 0,01 до 1-3 с, а глубина модуля – в 10-12 раз.ВДУ обеспечивает работу в непрерывном и импульсном режимах, а также автоматическое, плавное и регулируемое нарастание тока в начале процесса сварки – от минимального значения до заданного; плавное регулирование тока дежурной дуги в импульсном режиме от 2 до 3% номинального сварочного тока; модулирование формы импульса от прямоугольной до треугольной; плавное снижение тока при заварке кратера; стабилизацию режима сварки в пределах 2,5% при изменениях напряжения сети до 10%. Для бесконтактного возбуждения дуги в приборах ВДУ установлен осциллятор последовательного включения.В качестве источника постоянного тока будем использовать сварочный выпрямитель ВДУ-1250.Технические характеристики ВДУ-1250 – см. табл. 11.1.Схема электрическая принципиальная показана на рис. 11.1.Общий вид, габаритные размеры и масса выпрямителя ВДУ-1250 – см. рис. 11.2.Таблица 11.1 – Технические характеристики характеристика ВДУ-1250Наименование параметраЗначениеНапряжение питающей сети, В3х380Частота питающей сети, Гц50Номинальный сварочный ток, А1250Номинальное рабочее напряжение, В44Номинальный режим работы (ПВ) при цикле 10 мин, %100Наименьший сварочный ток, А250Наибольший сварочный ток, А1250Пределы регулирования рабочего напряжения, В24-44Напряжение холостого хода, В, не более55Регулирование сварочного токаПлавноеКрутизна наклона внешних характеристик, В/А, не более:- для сварки под слоем флюса- для направки под слоем флюса0,0008-0,00150,006-0,015Коэффициент полезного действия, не менее %83Потребляемая мощность, при номинальном токе, кВА, не более75Рис. 11.1 Схема электрическая принципиальная ВДУ-1250Рис. 11.2 Общий вид, габаритные размеры и масса выпрямителя ВДУ-125Универсальность выпрямителя ВДУ-1250 заключается в том, что он работает на естественных жестких и крутопадающих характеристиках, которые формируются системой авторегулирования. В силовом блоке ВДУ-1250 используются две простые трехфазные схемы выпрямления, которые соединены между собой через уравнительный реактор (дроссель Кюблера). Через нагрузку выпрямленный ток проходит непрерывно. На выходе из выпрямителя напряжение в любой момент времени равно мгновенному значению напряжения той вторичной обмотки, в которой вентиль проводит ток, и выпрямленное напряжение представляет собой кривую, огибающую верхушки синусоид фазных напряжений. Отметим, что анодный ток будет иметь форму прямоугольника с основанием , который ограничен сверху отрезком синусоиды. Выпрямленное напряжение содержит постоянную составляющую и наложенную на нее переменную составляющую, имеющую трехкратную частоту по отношению к частоте питающей сети, или другими словами равную . Поочередное прохождение однонаправленных токов во вторичных обмотках трансформатора создает во всех трех сердечниках магнитный поток одного направления. Наличие этого потока вынужденного намагничивания приводит к необходимости увеличения сечения сердечника во избежание его насыщения, поэтому эти схемы выпрямления не используются в силовых выпрямителях. Силовой блок ВДУ-1250 – это трансформатор нормального рассеяния, который имеет две группы вторичных обмоток ( и ), каждая из которых соединена в звезду; при этом, нулевая точка звезды первой группы образована концами обмоток, в то время, как второй группы – началами обмоток. Из этого следует, что силовая схема ВДУ-1250 представляет собой не что иное, как параллельное соединение двух звезд и , нулевые точки которых соединены через уравнительный реактор (дроссель УР). Дроссель выравнивает мгновенные напряжения трехфазных групп и позволяет осуществлять параллельную работу последних. Инерционность плеч дросселя приводит к тому, что обе звезды работают полностью автономно в трехфазном режиме. Схема такого преобразования аналогична простой шестифазной. Нулевая точка одной звезды организована началами обмоток, а другая – концами. Такая схема позволяет сдвинуть фазные напряжения звезд между собой на 60 электрических градусов. Частота пульсации такого типа выпрямленного напряжения также равна . Существенное различие состоит в том, что в схеме с уравнительным реактором ток в нагрузку посылают одновременно два вентиля, по одному из каждой звезды, поэтому ток и напряжение нагрузки равны сумме токов и напряжений двух звезд. Это обстоятельство позволяет использовать вентили меньшей мощности. Кроме того, отличие от простой трехфазной схемы выпрямления в схемах с уравнительным реактором (ВДУ-1250) в течение рабочего интервала одновременно проходят токи во вторичных обмотках, расположенных на разных стержнях магнитной системы, при этом через две первичных обмотки, расположенных на тех же стержнях, также проходят токи. Намагничивающие силы от токов первичной и вторичной обмоток на каждом из стержней в этом случае уравновешиваются, и однонаправленный магнитный поток Ф0 не возникает. Для улучшения динамических свойств выпрямителя в цепь выпрямленного тока включен дроссель индуктивности L.12Способы и порядок контроля качества сварных соединений при изготовлении трубыПосле сварки следует контроль сварных соединений на наличие дефектов.Поскольку в нашем случае конструктор не указал, какой контроль необходимо производить для детали, поэтому мы сами назначим методы контроля сварного соединения.В том случае, если труба будет использоваться в неответственных узлах и агрегатах, то вполне достаточно будет проверки сварных швов:- визуальный и измерительный по  РД 34.10.130-96;- капиллярный по ГОСТ 18442-80; класс чувствительность – II.В том случае, если труба будет использоваться в ответственных узлах и агрегатах и оборудование будет важным для безопасности, то необходимо будет проводить следующие проверки сварных соединений:- визуальный и измерительный по  РД 34.10.130-96;- капиллярный по ГОСТ 18442-80; класс чувствительность – II;- радиографический по ГОСТ 7512-82; объем – 100 %;- контроль герметичности; способ – гидравлический с давлением больше рабочего на 25%.При выявлении дефектов их необходимо устранить согласно таблице 3.1.После контроля происходит окрашивание изделия и окончательная приемка ОТК.3.3 Возможные дефекты в сварных швах и способы их устраненияВозможные дефекты в сварных швах и способы их устранения – см. табл. 3.1.Таблица 3.1 – Возможные неисправности (дефекты) сварного шва и способы их устранения№№НеисправностьПодготовкаМетоды устранения1Несоответствие размеров и форм требованиям стандартовУдаление (обработка) дефектных участков швов производить механическим способом: фрезеровкой, вырубкой пневматическим зубилом, обработкой шлифовальным кругом (допускается применение плазменной, кислородно-флюсовой, воздушно-дуговой строжки с последующей зачисткой поверхности резки на глубину не менее 1 мм).Производится дополнительная наплавка валиков на предварительно зачищенную поверхность ранее выполненного шва2Наплывы металла шваПроизводится опиловка, вышлифовка или местная подрубка с последующей зачисткой наждачным камнем для получения плавного перехода от шва к основному металлу.3Подрезы и прожоги основного металлаПроизводится удаление дефектного участка до здорового металла с последующей заваркой.4Незаверенные кратерыПроизводится заварка по предварительно зачищенному металлу. Сварку необходимо проводить с применением сварочной проволоки меньшего диаметра.5Свищи, поры, шлаковые включенияПроводится удаление дефектного участка до здорового металла с последующей заваркой.6Непровары, трещиныПри обнаружении в сварном шве трещин, перед вырубкой дефектного участка по концам трещины рекомендуется произвести засверловки с целью ограничения трещины. Качество удаления трещины подтверждается ЦД.ЗаключениеВ работе была раскрыта тема «технология выполнения металлоконструкции (трубы)». Мы выбрали диаметр сварочной проволоки, ее марку, флюс,сварочный автомат, рассчитали скорость сварки, скорость подачи сварочной проволоки, а также выбрали приспособления для сварки и сборки изделия и мерительные инструменты. Отразили возможные дефекты в сварных швах и способы их устранения.Рассчитали свойства сварного шва и напряжения, которые в нем возникают, а также рассчитали возможность возникновения холодных и горячих трещин в сварном шве.Применили на практике знания ЕСКД и оформили чертеж изделия.В ходе работы нами не была затронута тема увеличения производительности труда при изготовлении изделия. Однако, при больших объемах выпускаемых изделий (начиная от среднесерийного производства) – обоснованно будет перейти отавтоматической сварки под флюсом на комплексы по производству сварных труб (например ТЭСА 1020), которые обеспечат большую производительность, по сравнению с автоматической сваркой под флюсом.Список литературы1. ГОСТ 166-89 «Штангенциркули».2. ГОСТ 427-75 «Линейки измерительный металлические».3. ГОСТ 882-75 «Щупы».4. ГОСТ 2246-70 «Проволока стальная сварочная».5. ГОСТ 3749-77 «Угольники поверочные».6.ГОСТ 5520-79 «Прокат листовой из углеродистой, низколегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением».7. ГОСТ 10157-79 «Аргон газообразный и жидкий».8. ГОСТ 16037-80 «Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры»9. Акулов А.И. «Сварка в машиностроении. Справочник в 4-х томах», Машиностроение, 1978г.10. Вознесенская И.М., «Основы теории ручной дуговой сварки», Академкнига, 2005г.11. Виноградов В.С. «Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки», Академия, Москва, 1997 г.12. Винокуров В.А. «Сварочные деформации и напряжения», Машиностроение, Москва, 1968 г.13. Деев Г.Ф. «Дефекты сварных швов», Наукова думка, 1984 г.14. Лебедев Б.Д. «Расчетные методы в сварке плавлением», ДГТУ, Днепродзержинск, 1998 г.15. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А, «Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций», Высшая школа, Ленинград, 1982 г.16. Смирнов В.В., «Оборудование для дуговой сварки», Энергоатомиздат, Ленинград, 1983г.17. Малышев Б.Д. «Ручная дуговая сварка», Стройиздат, 1989 г.18. Юхин Н.А. «Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в защитных газах (TIG/WIG)», СОУЭЛО, Москва, 2007 г.