Разработать технологию изготовления сосуда высокого давления

Стандарт не устанавливает методы ультразвукового контроля наплавки. Необходимость проведения ультразвукового контроля, объем контроля и размеры недопустимых дефектов устанавливаются в стандартах или технических условиях на продукцию.Данный вид применим при контрле технологических трубопроводов (как стальных, так и полимеров), металлоконструкций, технологического оборудования. а также при проведении толщенометрии. Отличительной чертой данного метода является оперативность при проведении испытаний, применимость к большинству типов сварных соединений (1, стр.483).Проведение УЗК с использованием ультразвукового дефектоскопа «ТОМОГРАФИК УД4-Т».Контролю подвергаем швы, которые невозможно проверить радиационным методом.5.Выбор основного и вспомогательного оборудования для сварки5.1 Основное оборудование для сваркиОбщий вид сварочного поста для ручной дуговой сварки постоянным током имеет в наличии: переменный трехфазный ток напряжением 220 и 380В подается через рубильник и предохранители к сварочному преобразователю (или к сварочному выпрямителю). Сварочный преобразователь состоит из электродвигателя и соединенного с ним сварочного генератора, вырабатывающего постоянный ток напряжением 25—40 В. Электродвигатель и сварочный генератор установлены на тележке и образуют агрегат, который называется сварочным преобразователем.Ток от сварочного генератора по гибким проводамиподводится к электрододержателю и свариваемому изделию. Электрододержатель служит для подвода тока непосредственно к электроду. Во время работы сварщик в левой руке должен держать щиток, защищающий лицо и глаза от лучей сварочной дуги. Вместо щитка часто применяют шлем, тогда левая рука сварщика остается свободной. Свариваемую деталь, если она невелика, кладут на металлический сварочный стол, к которому присоединяют второй провод от сварочного генератора. При возбуждении дуги свариваемое изделие, лежащее на металлическом столе, оказывается включенным в цепь сварочного тока.Для сварки применим инвертор сварочный Форсаж-200 (15-200А, 220В,5,8 кг).Аппарат сварочный форсаж-200 предназначен для ручной электродуговой сварки стальных материалов, деталей и агрегатов, имеющих в местах сварного шва толщину от 0,5 мм до 16,0 мм.Сварка производится штучными плавкими электродами различных марок диаметром 1,0-6,0 мм при дуге, образованной постоянным током, регулируемым в пределах 10-160 А специальным регулятором, расположенным на передней панели аппарата.При наличии специальных аксессуаров и материалов для аргонодуговой сварки аппарат может использоваться для сварки узлов, деталей и материалов из титана, нержавеющей стали и медных сплавов.Аппарат форсаж-200 может эксплуатироваться в следующих условиях:-рабочая температура окружающего воздуха – от минус 20°С до +40°С;-влажность – до 98% при температуре +25 °С.По степени защиты от поражения электрическим током аппарат форсаж-200 относится к классу 1, что обеспечено применением в шнуре питания аппарата специальной вилки с третьим (заземляющим) контактом и аналогичной розетки (из комплекта поставки).Сварочный аппарат «Форсаж-200» имеет набор специальных функций, повышающих его служебные свойства и защиту от внешних опасных факторов:функция защиты от перепадов напряжения сети обеспечивает отключение аппарата от сети при повышении напряжения более 250 В, при этом на передней панели начинается прерывистое свечение с интервалом 0,2 с индикатора «Сеть». При снижении напряжения сети ниже 120 В функция защиты обеспечивает остановку силового преобразователя аппарата без отключения аппарата от сети, при этом на передней панели начинается прерывистое свечение с интервалом 1с индикатора «Сеть», при повышении напряжения сети выше 140 В происходит автоматическое восстановление работоспособности аппарата;функция «Но! Start» (горячий старт) облегчает зажигание дуги за счет кратковременного увеличения сварочного тока при касании электродом свариваемой детали;функция «Antistick» (антиприлипание) обеспечивает отключение аппарата при залипании электрода в процессе зажигания сварочной дуги через 1 с и при залипании электрода в процессе сварки через 3с;функция управления вентилятором - обеспечивает включение вентилятора только при превышении температуры радиаторов 40°С и отключение при температурерадиаторов ниже 35°С. Эта функция дополнительно увеличивает срок службыаппарата за счет снижения количества попадающей пыли внутрь аппарата; в случаях перегрузки аппарата или при возникновении КЗ на его выходе функциязащиты отключает силовой преобразователь аппарата, при этом на передней панелизагорается индикатор перегрузки;функция защиты от перегрева обеспечивает отключение силового преобразователяаппарата, при этом на передней панели загорается индикатор перегрева аппарата,при остывании нагревшихся элементов аппарат автоматически возвращается врабочее состояние и индикатор перегрева гаснет. Таблица 6. Техническая характеристика инвертора сварочного Форсаж-200Электропитание, ВОднофазная сеть переменного тока 220 Частота, Гц50Диапазон напряжений питания, при котором сохраняется работоспособность аппарата, В140-250Сварочный ток, А15-200Напряжение холостого хода, В70Рабочий диапазон температур, 0С-20 до +40ПН, %, при сварочном токе, А:1401602001008040Габаритные размеры, мм, не более298х145х182Масса, кг, не более5,8При ручной дуговой сварке для зажима электрода и подвода к нему тока применяют электрододержатели, которые позволяют быстро заменить электрод без прикосновения к токоведущим частям и обеспечивают наименьшую длину остающегося огарка. Наиболее простой является конструкция вилочного и пластинчатого электрододержателей.К источнику питания подводится электрододержатель 200А.Щиток и маска защищают лицо сварщика от лучей сварочной дуги и брызг расплавленного металла. Их изготовляют из фибры черного матового цвета и пластмассы. В щиток и маску вставляют темное защитное стекло — светофильтр. Применяем элитную профессиональную LCD маску с большим смотровым окном для всех способов сварки и резки.Кабель сварочный КГ 1х16(м) - одножильный гибкий изолированный провод, сплетенный из большого числа медных, пролуженных проволочек диаметром 0,18-0,2 мм. Сварочные провода (кабели) служат для подвода тока от сварочного преобразователя или трансформатора к электрододержателю и изделию. Электрододержатели присоединяются к гибкому изолированному кабелю, сплетенному из большого числа медных, отожженных и облуженных проволок диаметром 0,18— 0,2 мм. Кабели гибкие, предназначены для присоединения электроустановок на переменное напряжение от 380 до 3000В, частотой до 400 Гц. Провода могут применяться на напряжение соответственно от 700 до 6000В постоянного тока.Для автоматической сварки выбираем автомат сварочный KA 1-UP (автоматическая сварка под флюсом, диаметр проволоки до 5мм). Сварочный автомат для сварки под слоем флюса стыковых и угловых соединений. Оборудование для автоматической сварки комплектуется сварочным выпрямителем марки GTH 1402, мощностью 1400А и обеспечивает высококачественную автоматическую дуговую сварку под флюсом одной проволокой диаметрами до 5мм. При необходимости может комплектоваться направляющим рельсом, если это требует специфика конструкции. Традиционно дуговая сварка под флюсом применяется для стыковой автоматической сварки листов, а также тавровых и двутавровых балок.Преимущества применения:Мобильность самоходного сварочного аппарата для дуговой сварки под флюсом обеспечивает легкость его транспортировки к любому месту сваркиУниверсальность применения благодаря модульной конструкцииПредварительная установка параметров сварочной конструкции, напряжения дуги и скорости перемещения в составе с источниками питания Kjellberg позволяют производить сварку в оптимальном режимеРегулировка параметров начала и конца циклов оптимизируют сварочный процессПараметры нарастания сварочного тока в начале сварки и параметры заварки кратера регулируются независимо друг от другаТрактор может двигаться непосредственно как по свариваемой поверхности, так и по направляющим рельсамЛегко адаптируется к различным сварочным технологиямУниверсальная конструкция сварочной головки гарантирует оптимальную геометрию шваПредназначен для сварки труб и емкостей диаметром от 1500 мм Основные особенности:Привод на все колеса диаметром 160мм, возможность увеличения ширины колеи автомата от 265 до 330 или 395 миллиметров2-х роликовый механизм подачи проволоки для диаметров от 2,4 до 5,0 ммПоперечные суппорты позволяют производить плавную ручную регулировку сварочной головки в горизонтальном и вертикальном положении в диапазоне 100ммПредустановка таких параметров, как сварочный ток, напряжение на дуге и скорость перемещения автомата, позволяет максимально быстро выйти на оптимальный режим сваркиНаправляющие опорные ролики, обеспечивающие стабильное перемещение тележки по направляющим рельсамДержатель катушки с проволокойБункер для флюса с визуальным контроллером уровня загрузки, адаптированный для пневматической системы удаления флюсаЛазерный ориентир движения автомата по разделкеТаблица 7. Технические данныеавтомат сварочный KA 1-UP (автоматическая сварка под флюсом, диаметр проволоки до 5мм):Максимальный сварочный ток, А1400Напряжение сети, В/Гц42/50Ширина колеи, мм265/опцион 330 или 395Диаметр проволоки, мм2,5-5,0Скорость подачи проволоки, м/мин0,1-6,1Скорость перемещения, м/мин0,1-2,0Продольные и поперечные перемещения, мм100/100Угол поворота сварочной головки, град360Угол наклона сварочной головки, град45 (в каждую сторону)Сварка труб диаметрами (от), ммОт 800Масса, кг61Масса кассеты с проволокой, кг30Габаритные размеры ДхШхВ, мм1050х600х9005.2 Вспомогательное оборудование для сваркиДля изготовления сосуда помимо основного оборудования для сварки необходимо и дополнительное:Оборудование для резки проката.Оборудование для вальцовки.Оборудование для подготовки кромок.Оборудование для подготовки сварочных материалов.Оборудование и оснастка для сборки сосуда.Оборудование для контроля сварных швов. Оборудование для резки проката.Гильотины гидравлические Q12Y:В изготовлении гильотин ACL применяются высокопрочные материалы, обеспечивающие надёжность и долговечность конструкции и значительно снижающие вибрацию даже при работе с толстым металлом. Надёжная система безопасности, отвечающая требованиям ISO позволяет использовать данное оборудование в условиях любого современного производства.По заказу клиента возможна комплектация гильотин автоматизированной системой подачи, ЧПУ и другими дополнительными функциями, позволяющими облегчить работу с толстолистовым металлом и увеличить производительность. Ниже приведены лишь некоторые примеры из широкого модельного ряда серии Q12.Таблица 8. Технические данные гильотины QC12Y16x3200Рабочая толщина1-16 ммРабочая ширина3200 ммУгол реза1,5ºПроизводительность≥16 ходов/минутаДлина заднего упора20-600 ммМощность мотора11 кВтВес7800кгМашина переносная газорезальная SECATOR.SECATOR машина для ручной тепловой резки является в любом отношении «удобным» решением даже для наиболее сложных задач по резке: машина легко транспортируется и может быть использована повсеместно. SECATOR крепкая и разносторонняя машина тепловой резки с разнообразными возможностями применения: фигурные, прямые, кольцевые резы - также и со скосом наряду с Х и Y – образными резами являются стандартом для подготовки кромки под сварку. Даже резку полос, профильную резку и заостряющие резы он выполнит надежно и без проблем. Встроенная муфта свободного хода облегчает перемещение машины на листе, а скорость резки Вы выбираете плавно от 100 до 1200 мм/мин. Равномерную подачу обеспечивает редуктор с воздушным охлаждением- это дает чистые результаты резки.Таблица 9. Технические характеристики SECATORТолщина листа, мм3-100(300)Скорость хода, мм/мин- кислородная резка- резка толстых листов- плазменная резка100-120050-350200-3000Диаметр кольцевых резов, мм50-1500Питание, В / Гц220 / 50Оборудование для вальцовки.Универсальное оборудование, позволяющее изготовить различные по размерам обечайки, служит установкой для свободной гибки. Заготовку обечайки зажимают в струбцинах, установленных на специальных тележках, одна из которых неподвижна, а вторая движется по направлению к первой. Одновременное движение тележки и поворот струбцин вокруг собственной оси позволяют получить обечайку заданной цилиндрической формы. Выбираем гидравлические вальцовочные станки METALMASTER серии FDRНазначение и область применения: для изготовления цилиндрических обечаек, конических заготовок, дугообразных элементов, правки плоских заготовок, других радиусных изделий из листового материала на предприятиях по производству воздуховодов, вентиляции, водостоков.Особенности и преимущества:Гидропривод всех трех валов;Подвижный вал с синхронной регулировкой двух подающих;Валы из высококачественной легированной стали закалённой до HRC55; Усиленная надёжная конструкция обеспечивает точную и ровную работу, а также высокую износостойкость станка;Съемный верхний вал – легко снять готовое изделие;Ножной пульт управления защищен кожухом от случайного включения.Таблица 10.Характеристика вальцовочного станкаMETALMASTER серии FDRМодельFDR 3080HДлина сгибаемой детали3050ммТолщина листа14 ммДиаметр вала280ммМощность привода7,4кВтМасса9800кгЗаготовку обечайки зажимают в струбцинах, установленных на специальных тележках, одна из которых неподвижна, а вторая движется по направлению к первой. Одновременное движение тележки и поворот струбцин вокруг собственной оси позволяют получить обечайку заданной цилиндрической формы. Рис 21Оборудование для подготовки кромок.Для обработки кромок применяем механизированный инструмент, который представляет собой стандартную углошлифовальную машинку, оснащенные специальными фрезерными головками со сменными твердосплавными режущими пластинами. Позволяют резать скосы кромок для V-образной, Y-образной и J-образной разделок (за счет сменных головок с пластинами различной формы). Очень удобны при обработке деталей сложной формы с различными отверстиями, вырезами, криволинейными гранями, но требуют от рабочих наличия определенных навыков.Для снятия кромки используем кромкорез фирмы TRUMPF TKF 1100.Особенности:- Кромкорез TRUMPF TKF 1100 специально разработан для подготовки кромок заготовок под сварку с фиксированными (30°,37,5°,45°) значениями углов; - Различные значения длин фасок; - Износостойкость базового резака примерно 500 м обработки; - Кромкорез может быть поставлен в пневматической версии.Таблица 11. Технические характеристики кромкореза TRUMPF TKF 1100НаименованиеЗначениеПоставщикTRUMPFСтрана-производительШвейцарияТип приводаЭлектрическийСталь 400 Н/мм2 / длина наклона (Угол фаски)9.5/11 (30°); 8.7/11 (37.5°); 7.8/11 (45°)Сталь 600 Н/мм2 / длина наклона (Угол фаски)7.8/9 (30°); 7.1/9 (37.5°); 6.4/9 (45°)Сталь 800 Н/мм2 / длина наклона (Угол фаски)5.2/6 (30°); 4.8/6 (37.5°); 4.2/6 (45°)Толщина металла (400 N/mm2), мм3 - 25Количество резов, рез./мин340Рабочая скорость, м/мин2.0Наименьший радиус, мм50Вес, кг9.9Потребляемая мощность, кВт1.6Электропитание, В/Гц230/50Оснастка для сборки изделия.Вращатель сварочный.Роликовые вращатели. Серия PRРоликовые вращатели с нагрузкой до 30 тон для круговой сварки цилиндров средних и больших диаметров.Модели до 10000 кг (включительно):Вращение с помощью самотормозящего электродвигателя постоянного токаРезиновые роликиВыбираем вращатель PRA 1500 (ведущий и опорный, грузопод. 1500 кг на пару, изделия 300-2500 мм).Оборудование для контроля сварных швов.Контроль сварных соединений будет осуществляться 4 способами: визуальный контроль, методом течи искания, ультразвуковой контроль (УЗК), радиационный. Для каждого из этих видов контроля понадобятся различное оборудование.Ультразвуковой контроль:Ультразвуковой контроль сварных швов и вихретоковый контроль качества сварных соединений мы проводим используя ультразвуковой дефектоскоп «ТОМОГРАФИК УД4-Т». Краску, ржавчину и шероховатость перед проведением ультразвуковой дефектоскопии снимаем шлифовальной машиной. В качестве контактной жидкости используем глицерин или специальный G-гель.Радиационный контроль:Радиационный контроль производим с помощью рентгеновского аппарата МИРА 1-Д:Напря-жение, квТип рент-геновскойтрубкиРазмер оптическо-го фокусаМасса, кгНапря-жение питаю-щей сети, ВЧисло фазМощность, кВтРазмеры бленды рентге-новскойтрубки, мм90-110ИМА-6ДКруглый, 1222010,4При необходимости возможна замена данного оборудования на аналогичное. ЗаключениеВ данной курсовой работе мы более полно ознакомились с дисциплиной «Технология сварки плавлением и термической резки». В курсовой работе выбраны основные материалы конструкции, выбрали сварочные материалы, рассчитаны на прочность основные элементы сосуда, определили нагрузки на опорные конструкции, выбрали типы конструктивных элементов и размеров сварных соединений. Рассчитали сварные соединения на прочность, определили длину каждого из швов, площадь, объем наплавленного металла для каждого вида шва, определили необходимое время для изготовления одного сосуда и всего производства в целом, в нашем случае серийного производства, и др. Разработали технологический процесс для нашего производства сосудов под давлением. А также вычертили сборочный чертеж сосуда и чертеж конструктивных элементов сварных швов, технологическую карту и операционные эскизы. Список использованных источников литературы1. В.В.Степанов, Справочник сварщика, изд. 3-е. М., «Машиностроение», 1975, 520с.2. В.П.Куликов, Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки, Мн.: Экоперспектива, 2003. – 415с.; ил.3. ОСТ 26 291-94. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия.4. Каталог электродов для ручной дуговой сварки, наплавки и резки. – Москва: АО СпецЭлектрод.5. ГОСТ 8713-79. Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.6. ГОСТ 5264-80. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. основные типы, конструктивные элементы и размеры.7. ГОСТ 16037-80. Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.8. Методические указания и задания к выполнению курсовой работы по курсу «Технология и оборудование сварки плавлением», Могилев 2001г9. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. 3-е изд. с изм. и доп. - Минск: «Диэкос», 2008 - 203с.10. ОСТ 26 291-94. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия.11. ГОСТ 9466-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация, размеры и общие технические требования».12. ГОСТ 9467-75 «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы».13. ГОСТ 10052-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Типы.14. ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная.15. ГОСТ 14249-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.16. ГОСТ 26296-84. Лапы опорные подвесных вертикальных сосудов и аппаратов. Основные размеры.17. ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.18. ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.19. ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные эл-ты и размеры.