Проект сферического газгольдера для хранения природного газа V=200 м.куб. Ризб=1,5 МПа. Район эксплуатации о. Сахалин.

Скорость подачи эл. проволоки:
Vп=(4* Vc *F)/(п* d2*n)= 4*0.26*2080/(3.14*32*1) =76.5 мм/с (275 м/ч),
где F- площадь шва, F=b*S=26*80=2080 мм2.
Сварочный ток на один электрод:
Рассчитываем по формуле:
Iс=(7,2…8,2)* Vп =(7,2…8,2)*76.5= 550…630 А,
Принимаем Iс =600 А на один электрод, общий - Iс =600 А .
Напряжение сварки:
Uc=√S+35=√80+35=44 В.
Принимаем Uс =45 В.
Сухой вылет:
lс=(20…30)*d=60…90 мм.
Без расчетов принимаем:
hв =35-70 мм, глубина шлаковой ванны;
Vп=8-11 мм/с (около 40 м/ч), скорость колебаний электрода;
tз=5 с, время задержки у ползуна.
Расчет режима дуговой сварки под флюсом по площади наплавленного металла.
Так как шов многопроходный определяем диаметр для корневого шва и заполняющих проходов. Расчет ведем по площади наплавленного металла:
Fнк=(10…12) мм2=11 мм2, - площадь корневого шва,
Fнз=(80…100) мм2=100 мм2, - площадь заполняющего шва,
Чтобы найти точную площадь заполняющего прохода рассчитаем режимы сварки по размерам шва, приняв притупление равное толщине материала.
Глубина проплавления:
h=S-0.5*b=10-0,5*1=9,5 мм,
где b-зазор.
Диаметр проволоки для корневого шва:
dкор=(0.29…1.1)* h =2.8…10.5 мм,
для автоматической сварки принимаем из стандартного ряда диаметров принимаем
dкор= 5 мм.
Скорость сварки:
Vcк=695*dкор/е2=695*5/152=15 мм/с (55 м/ч),
Скорости попали в диапазон рекомендованных для выбранного флюса и способа 4…16 мм/с.
Сварочный ток:
Рассчитываем по формуле:
Iск= (85.4*h*√(dкор* Vck))/(4+0.0285*h*√(dкор* Vck))= (85.4*9.5*√(5* 15))/ (4+0.0285*9.5*√(5*15))=1100 А,
Сварочный ток не выходит из рекомендованных значений 550…1150 А.
Напряжение сварки:
Рассчитываем по формуле:
Ucк=22+ 0.02* Iск=44 В.
Вылет электрода:
lв=(8...12)*d=50+-10 мм.
Скорость подачи эл. проволоки на переменном токе:
Vпк=0.32* Iск/d2 +2.22*10-3 * Iск 2/d3 =
=0.32*1100/25 +2.22*10-3 *11002/53 =35.6 мм/с (128 м/ч).
Уточняем площадь корневого шва:
Fк= п*d2* Vпк /4* Vcк =3.14*25*35.6/4*15=47 мм2,
Fно =2*(Fуc+Fk+Fз)=2*0.7*е*g+Fk+(S/2-5)*40=2(0.7*51*5.5+47+(80/2-5)*40)=3288мм2, - общая площадь наплавленного металла.
Найдем количество проходов:
n= (Fно - Fк*nk-Fп*nп)/Fнз+ nk+ nп=(3288-2*47-0*0)/100+2+0=33.9 шт,
принимаем количество проходов n=34 штук.
Уточняем площадь заполняющего шва:
Fз=(Fно - Fк - Fп )/( n - nk-nп )=(3288-47-0)/(34-2-0)=101 мм2,
Найдем диаметр электрода для заполняющего шва:
dз=Кд * Fз=(0.036…0.16)*101=3.6…16 мм,
где Кд – коэф. учитывающий положение шва.
Принимаем dз= 5 мм.
Скорость сварки:
Vcз= 110*(dз / Fз )=110*5/101=5.4 мм/с (19.6 м/ч),
Скорости попали в диапазон рекомендованных 4…16 мм/с.
Скорость подачи эл. проволоки:
Vпз=(4* Vcз *Fз)/(п* dз 2)= 4*5.4*101/(3.14*52) =28 мм/с (100 м/ч),
Сварочный ток:
Рассчитываем по формуле
Iсз(~)= dзап ((√450* dз* Vпз+5185)-72)= 945 А,
Сварочный ток не выходит из рекомендованных значений 1150 А.
Напряжение сварки:
Рассчитываем по формуле:
Ucк=22+ 0.02* Iск=41 В.
Вылет электрода:
lв=(8...12)*d=50+-10 мм.
Все рассчитанные значения примем во внимание при выборе оборудования.
8. Техника сварки
Так как сферический газгольдер состоит из большого числа крупных и мелких деталей, и конечные размеры сварочного изделия больште, сварочные работы подразделяются на 2 этапа.
Сварка все изделий на заводе;
Монтажная сварка на месте;
На рис.4-8 представлена монтажная схема сварки газгольдера.

Рис.4. Монтаж центральной части

Рис.5. Установка лепестков нижней полусферы

Рис.6. Сборка-сварка нижней полусферы

Рис.7. Сборка-сварка верхней полусферы

Рис.8. Резервуар в сборе
На заводе сваривается все возможные детали и сложные конфигурации опор, лестницы, патрубков.
Техника электрошлаковой сварки опор (труба горизонтально, стык вертикальный):
Сварная опора устанавливаются на стенд с вращающимися роликами, центрируются и фиксируются, затем приваривается карман для начала процесса сварки. Ролики вращают изделия со скоростью сварки, при окончании процесса ставится выводная планка по которой автомат завершает сварку шва. Выводная планка срезается после сварки.
Техника сварки под флюсом (труба горизонтально, стык вертикальный):
Сварная обечайка и днище устанавливаются на стенд с вращающимися роликами, центрируется и фиксируется, затем подвесной автомат подводится под стык и выполняет сварку корневого шва. Ролики вращают изделия со скоростью сварки, одновременно с этим удаляется шлаковая корка с уже сформированного и остывшего шва. Аналогично выполняются заполняющие швы. После завершения процесса сварки наружной стороны шва трактор-автомат ставится во внутрь и процесс происходит аналогично.
Сварка газгольдера является одним из наиболее сложным технологическим процессом. Так как сварка выполняется крупногабаритных деталей, имеющих сложную форму и конфигурацию. Требует больших трудозатрат и высококвалифицированных рабочих.
При выполнении таких объемов сварочных работ возможно возникновение сварочных напряжение и изменение формы конструкции бака.
На рис.10 представлена схема цеха.

Рисунок - 4. Цех сварочно-сборочных работ.

Заключение
В данной курсовой работе мы ознакомились с разработкой технологии сварки плавлением. Выполнили поставленные задачи данной курсовой работы:
Произвели конструкторско – технологический анализ изделия и выяснили, что вид шва – стыковой и тавровый, конфигурация шва – кольцевой и прямолинейный, доступность шва – без ограничений; Рассчитали свариваемость основного металла и получили, что металл к холодным трещинам – несколько склонен, к горячим трещинам – не склонен;
Выбрали два способа сварки, это Ш и АФ;
Выбрали сварочные материалы: это флюс марки АН-348А, проволока СВ – 08Г2С;
Выбрали тип подготовки кромок из ГОСТов, для АП – С1, АФ – С26 ;
Произвели расчёт режимов сварки;
Выбрали сварочное оборудование;
Оговорили технику сварки, для того чтобы сварщики имели представление о том как будет выполняться тех. процесс.

Список использованной литературы.
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Технология и оборудование сварки плавлением» / Сост. И. Ф. Коринець. – К.: КПИ, 1988 – 76с.
Методические указания к самостоятельной работе по дисциплине «Сварка плавлением» / Сост. И. Ф. Коринець, В. П. Бойко. – К.: КПИ, 1990 – 76с.
Аппаратура для механизированной дуговой и электрошлаковой сварки и наплавки / А. И. Чвертко, В. Е. Патон, М. Г. Бельфор, Г. М. Гологовский. – К.: Наукова думка, 1978. – 200с.
Сварочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие: В 2-х томах. / Б. Н. Конищев, С. А. Курланов, Н. Н. Потапов и др.; Под общей ред. Н. Н. Потапова. – М.; Машиностроение, 1989.
Сварка в машиностроении: Справочник: В 4-х томах. /Под ред. Н. А. Ольшанского. – М.; Машиностроение, 1978.
Сварка в машиностроении: Справочник: В 4-х томах. /Под ред. А. И. Акулова. – М.; Машиностроение, 1979.
Прайс листы отечественных производителей сварочных материалов и оборудования.
Корінець І.Ф. Конспект лекцій з дисципліни “Зварювання плавленням”
Глобальна інформаційна мережа Інтернет.
Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением./ Под ред. Б.Е. Патона. –М.: Машиностроение, 1974.-767с.
Акулов А.И., Бельчук А.К., Демянцевич В.П., Технология и оборудование плавлением. Учебник.-М.: Машиностроение, 1977.-432с.
Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением./ Под ред. Б.Е. Патона. –М.: Машиностроение, 1974.-767с.
Сварка в машиностроении : Справочник в 4-х т./ Т.2. Под редакцией А.И. Акулова. –М.:Машиностроение, 1978. -567с.
Гуревич С.М. Справочник по сварке цветных металлов. –Киев: Наук. Думка,1990. -512с.
Клячкин Я.Л. Сварка цветных металлов и их сплавов. –М.: Машиностроение, 1967. -336с.
Биковський О.Г., Піньковский І.В. Довідник зварника. –Київ:Техніка, 2002. -336с.








2