Технология изготовления сварной конструкции

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

филиал  в г. Северодвинске Архангельской области

(севмашвтуз)

Факультет № 1

КАФЕДРА№ 5

«Судостроительное производство и сварка»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Сварка судовых конструкций»

тема: «Технология изготовления сварной конструкции».

 

Студент:  Корзова А.М.

Группа:  1430

Преподаватель:  Панкратова В.И.

Северодвинск

2013г.

Содержание:

 

1. Анализ конструкции…………………………….………………………..….3

2. Рекомендуемые способы  сварки и сварочные материалы……………..….4

3. Выбор сварочного оборудования  и его характеристики………………......5

4. Разбивка конструкции на сборочные узлы………………………………....8

5. Технологическая последовательность сборки и сварки конструкции…...9

5.1. Общие требования по  выполнению сборочных работ……………….......9

5.2. Общие требования по  выполнению сварочных работ………………...…11

5.3 Последовательность изготовления каждого узла …………………..……..15

6. Контроль качества …………………………………………………………...17

7. Расчет сварочных материалов………………………………………….……20

 

1.Анализ конструкции.

Конструкция представляет собой обечайку с тавровым набором  из стали типа Е32-низколегированная, повышенной прочности, сталь специального назначения, для производства проката, предназначена для изготовления корпусов, конструкций судов и плавучих сооружений. Количество тавровых балок – 4 штуки.  Длина обечайки 2000 мм, диаметр 1500 мм, толщина обшивки  20 мм, толщина стенки 10мм, толщина полки 20мм расстояние между набором (шпация) 500 мм, высота набора 200 мм.

 

Таблица 1

 

Химический состав стали

марка	С	Mn	Si	P	S	Cr	Ni	Cu	Al	Мо	N	As	Fe
				Не более
Е32	0,18	0,9-1,6	0,15-0,5	0,035	0,035	0,2	0,4	0,35	0,015-0,06	0,08	0,008	0,08	˜97

 

 

Таблица 1.2

 

Механические свойства стали категории Е32

марка	Временное сопротивление Rm, H/мм	Предел текучести, МПа	Относительное удлинение, %
Е32	440-590	315	22

 

2. Рекомендуемые способы сварки и сварочные материалы

Выбираем сварочные материалы , сварку паза обечайки будем выполнять автоматическим  способом. Приварку шпангоутов будем осуществлять полуавтоматическим способом. Преимущества автоматической сварки под флюсом по сравнению с ручной дуговой сваркой - это высокая производительность, отличное качество сварного шва, экономный расход электродного материала и электроэнергии.

Для сварки используем низколегированные сварочные материалы:

автоматическая сварка под флюсом: сварочная проволока Св-10ГН (табл. 2.1), флюс АН-47(табл. 2.2).

механизированная сварка в среде защитных газов: сварочная проволока Fluxofil 19HD (табл. 2.3), углекислый газ первого сорта.

Данные сварочные материалы соответствуют Правилам Регистра и относятся к категории 4У40.

Таблица 2.1

Химический состав сварочной проволоки СВ-10ГН

С	Si	Mn	Cr	Ni	S	P
					Не более
<0,12	0,15-0,35	0,9-1,2	<0,2	0,9-1,2	<0,025	<0,03

 

Таблица 2.2

Химический состав сварочного флюса АН-47

SiO2	CaO	MnO	Al2O3	CaF2	Fe2O3	S	P
						Не более
28-33	13-17	11-18	9-13	8-13	0,5-3	<0,05	<0,08

 

 

 

Таблица 2.3

Химический состав сварочной проволоки Fluxofil 19HD

С	Si	Mn	S	P
			Не более
0,03	0,51	1,26	0,01	0,01

 

3. Выбор сварочного  оборудования и характеристики

В качестве сварочного оборудования для автоматической сварки под флюсом используем сварочный «трактор» типа АДФ-1002 (табл. 3.1) В качестве источника питания для сварочного автомата – ВДУ-1000 (табл. 3.2).

Таблица 3.1

Автомат сварочный АДФ-1002

Характеристики	Ед. изм.	Значение
Номинальный ток	А	1000
Напряжение питающей трехфазной сети, Частота	В, Гц	380, 50
Номинальный режим работы, ПВ	%	100
Диаметр сплошной электродной проволоки	мм	2 – 5
Диапазон регулирования скорости подачи проволоки	м / ч	60-362
Диапазон регулирования скорости сварки	м / ч	12-120
Угол наклона сварочной головки	град.	0-45
Масса электродной проволоки в кассете	кг	15
Емкость бункера для флюса	дм³	6
Масса агрегата: «трактора» Масса блока управления	кг кг	45 30

 

Таблица 3.2

Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-1000

Характеристики	Ед. изм	Значение
Напряжение питающей сети	В	3х380
Частота питающей сети	Гц	50
Номинальный сварочный ток (при ПВ, %)	А	1000(60%)
Пределы регулирования сварочного тока	А	120-1000
Номинальное рабочее напряжение	В	44
Напряжение холостого хода, не более	В	55
Потребляемая мощность,  не более (ориентировочно)	кВА	50
Масса, не более (ориентировочно)	кг	370
Габариты, не более	мм	580х700х1100
Охлаждение		воздушное, принудительное

 

Для механизированной сварки с среде защитных газов используем механизм подачи сварочной проволоки ПДГ-322М переносного типа с выносным блоком управления БУСП-06 (табл. 3.3) и сварочный выпрямитель ВД-506ДК (табл. 3.4)

Таблица 3.3

ПДГ-322М с БУСП-06

Характеристики	Ед. изм	Значение
Напряжение питающей сети	В	2х380
Частота питающей сети	Гц	50
Номинальный сварочный ток	А	315
Скорость подачи электродной проволоки	м/ч	70-930
Диаметр электродной проволоки	мм	0,8-1,4
Диаметр сварочной кассеты	мм	200
Тип разъема сварочной горелки		штырьевой
Масса ПДГ-322	кг	15
Масса БУСП-06	кг	9
Габариты ПДГ-322	мм	160х470х255
Габариты БУСП-06	мм	235х300х215

 

 

Таблица 3.4

Выпрямитель сварочный ВД-506ДК

Характеристики	Ед. изм	Значение
Напряжение питающей сети	В	3х380
Частота питающей сети	Гц	50
Номинальный сварочный ток (при ПВ, %)	А	500(60%)
Пределы регулирования сварочного тока	А	50-500
Номинальное рабочее напряжение	В	40
Напряжение холостого хода, не более	В	95
Потребляемая мощность,  не более (ориентировочно)	кВА	36
Масса, не более (ориентировочно)	кг	160
Габариты, не более	мм	615x400x670
Охлаждение		воздушное, принудительное

 

 

4. Разбивка конструкции  на сборочные единицы.

Выполним разбивку секции на сборочные единицы и детали, при этом учитывая размеры поставляемого листового проката, возможность уменьшения сборочных и сварочных работ, возможность максимальной механизации сборки и сварки с целью уменьшения общей длительности изготовления.

Рассмотрим обечайку, она выполнена из стали Е32, обечайку изготавливаем из   1 части– согнутый лист, Стенки и пояски тавровых балок выполнены из стали листового проката в соответствии с требованиями.

Разбивка на узлы:

Узел 1 - деталь 1(узел обечайки без набора)..

Узел 2/4 – приварка полки к стенке

Узел 3 – узел 1, узел 2/4 приварка таврового набора к обечайке

 

 

5. Технологическая  последовательность сборки и сварки

5.1 Общие требования  по выполнению сборочных работ

5.1.1 Требования  к сборщикам и ИТР

К выполнению работ по сборке корпусных конструкций допускаются сборщики корпусов металлических судов, сдавшие экзамены на присвоение соответствующей квалификации согласно требованиям действующего тарифно- квалификационного справочника работ и профессий рабочих. Для ИТР: необходимо изучить правила контроля, ОСТы на изготовление РД5.9091, ОСТ5.9092, ОСТ5.9912.

 

5.1.2 Требования  по подготовке соединений под  сварку и качество сборки

- До начала выполнения  сборочно-сварочных работ сборочные стенды должны быть зачищены от временных креплений и прихваток, с помощью газовой резки или электровоздушной строжки с последующей зачисткой пневматическими машинками со шлифовальным кругом или борфрезами.

- Детали, поступающие на  сборку должны быть изготовлены  в соответствии с конструктивной  документацией, загрунтованы, замаркированы, приняты ОТК, скомплектованы и  иметь сопроводительную документацию.

- Детали должны быть  изготовлены с учётом припусков, указанных в «схеме припусков». Контуровочный припуск 20 – 30мм. Монтажный  припуск 30 – 50 мм. Детали с припуском  должны быть замаркированы с  указанием величины припуска.

- Кромки под сварку должны быть зачищены от ржавчины, очищены от грязи, влаги до чистого металла на ширину не менее 50 мм

- Смещение деталей при  сборке не должны превышать 0,15мм  и не более 2 мм на длине 300 мм.

- Закрепление деталей  при сборке выполняются с помощью прихваток (таблица 5.1) или гребенок, которые выполняются теми же материалами, что и сварка. При этом не допускаются подрезы, наплывы, газовые поры, прожоги, шлаковые включения, трещины и незаваренные кратеры. (таблица 5.2)