МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к курсовому проекту РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРОЧНО-СВАРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ

Введение

1 Описание конструкции

2 Характеристика основного металла

3 Выбор и обоснование способа сварки

4 Выбор и обоснование тока и полярности

5 Выбор и описание сварочного оборудования

6 Выбор сварочных материалов

7 Выбор и расчёт режимов сварки

Заключение

Список использованных источников

Приложение А. Карта технологического процесса, чертеж сборочной единицы с обозначением сварных швов.

2 РАЗДЕЛЫ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

2.1 Введение

Во введении необходимо определить цель проекта, указать задачи поставленной цели и практическую значимость.

2.2 Описание конструкции

В данном разделе следует представить эскиз заданной конструкции и описать ее элементы. Указать назначение, практическое применение и выдерживаемые нагрузки.

Пример.

Данная конструкция Угольник 35-10-22сб, относиться к 3 классу ответственности.

Угольники предназначены для использования в тех конструкциях, действия внешних сил на которые наиболее значительны. Назначение этих металлоконструкций – удерживание участка в определенном положении и исключение его перемещение в любом направлении.

Данный вид угольника поглощает вертикальные нагрузки – непосредственный вес конструкции.

Конструкция Угольник 35-10-22сб, собирается в следующих деталей:

1. Основание: 46мм×42мм×8мм

2. Стенка: 54мм×30мм×8мм

3. Ребро: 34мм×22мм×6мм

Рисунок 2.1 - Угольник

2.3 Характеристика основного металла

Основным металлом называют металл, из которого изготовлены свариваемые детали. Основной металл имеется в исходных данных задания для курсового проекта. Задачей студента является описать заданную сталь, расшифровать ее химический состав. Указать свойства, применение, преимущества и недостатки

2.4 Выбор и обоснование способа сварки

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения деталей путем применения местного нагрева.

При выборе способа сварки студенту следует учитывать следующее:

- высокое качество сварных швов;

- экономичность;

- мобильность;

- возможность сварки в различных пространственных положениях;

- защита зоны сварки от воздействия атмосферы.

В данном случае наиболее приемлема механизированная (полуавтоматическая) сварка в среде углекислого газа.

2.5 Выбор и обоснование тока и полярности

В ходе сварки постоянным током обратной полярности образуется большой объем тепла на электроде. Поэтому она используется для тонких металлов, помогая избежать их прожогов. Также необходима обратная полярность при сварке инвертором для обработки высоколегированных сталей, чтобы не перегревать их. Во всех остальных случаях обычно применяется переменный ток как более дешевый в сравнении с постоянным.

Сварка с прямой полярностью означает, что в ее процессе ток подается от сварочного выпрямителя на обрабатываемую заготовку положительным зарядом. При этом клемма «плюс» аппарата соединяется при помощи кабеля с изделием. На электрод, подключенный к клемме «минус», соответственно, подается посредством электрододержателя отрицательный заряд. Анод, являющийся положительным полюсом, обладает температурой выше, чем служащий отрицательным полюсом катод. Поэтому применение электротоков прямой полярности целесообразно в сварке заготовок с толстыми стенками. Также оно оправдано для резки металлических изделий и в других ситуациях, требующих выделения значительного количества тепла, чем и характеризуется данный тип подключения.

При производстве сварки током обратной полярности необходим противоположный порядок подключения. Отрицательный заряд от минусовой клеммы подается на свариваемую конструкцию, а положительный заряд от плюсовой клеммы направляется на электрод. При данной полярности сварочного электротока, в сравнении с прямым подключением, больший объем теплоты образуется на электродном конце при относительно меньшем нагревании заготовки, что способствует проведению «деликатной» сварки.

Ею пользуются при наличии вероятности прожога заготовок. Поэтому сварка электродами обратной полярностью тока целесообразна для работ с нержавеющими и легированными сталями, прочими сплавами, реагирующими на перегревание, а также для соединения тонколистовых металлических конструкций. Не менее эффективно подключение обратной полярности в сварочном процессе с помощью электродуги, газовой защиты и при флюсовой сварке.

  Независимо от используемой полярности питающего электротока существует ряд общих факторов, на которые следует обращать внимание. Если применяется постоянный ток, то получаемый шов будет более аккуратным, без большого количества металлических брызг. Это объясняется отсутствием при ведении работ с постоянным электротоком частого изменения полярности, что выгодно отличает его от переменного.

а) прямая полярность

б) обратная полярность

Рисунок 2.2 – Прямая и обратная полярность при сварке

Студенту следует выбрать ток и полярность в соответствии с выбранным способом сварки.

2.6 Выбор и описание сварочного оборудования

При выборе источника питания студентам необходимо учитывать требования по снижению расхода электроэнергии, затрачиваемой на выполнение сварочных работ. С этой точки зрения наиболее эффективными являются инверторные источники питания с высоким КПД. Выбрав источник питания необходимо описать его особенности и техническую характеристику.

2.7 Выбор сварочных материалов

На механические и физико-химические свойства металла шва весь­ма существенное влияние оказывает его химический состав. Поэтому для получения свойств, удовлетворяющих требованиям надежности конструкции при эксплуатации, важным является правильный выбор сварочных материалов.

Двумя основными факторами, влияющими на определение необходимой марки сварочных материалов, являются:

• свойства основного металла

• используемый метод выполнения сварочных работ

В большинстве случаев состав применяемых сварочных материалов аналогичен по основным показателям составу свариваемого металла.

При выборе сварочных материалов следует исходить из следующих условий:

• возможности осуществлять сварку в тех положениях, в каких будет находиться во время сварки изделие;

• возможности получения плотных беспористых швов;

• возможности получения металла шва, обладающего высокой технологической прочностью, т. е. не склонного к образованию горячих трещин;

• возможности получения металла шва, имеющего требуемую эксплуатационную прочность;

• низкой токсичности;

• экономической эффективности.

В зависимости от предъявляемых к изделию специальных требова­ний, при выборе сварочных материалов необходимо учитывать допол­нительное требование - получение металла шва, обладающего комплек­сом специальных свойств (напр., высокой коррозионной стойкостью, жаропрочностью, износостойкостью и др.).

1. Выбор и расчет режимов сварки

Расчет параметров режима сварки ведется в зависимости от заданного способа сварки. Основными параметрами режима являются: сила сварочного тока Iсв, напряжение на дуге U₂, скорость подачи сварочной проволоки Vп.пр., скорость сварки Vсв., диаметр электрода или проволоки d_Э.

Сварочный ток устанавливается в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки, расчёт силы сварочного тока, А, производится по формуле:

_;

где - диаметр электродной проволоки, мм; a – плотность тока в электродной проволоке, А/мм² (при сварке в CO₂ а = 110…130 А/мм²).

Диаметр сварочной проволоки следует выбирать в зависимости от толщины свариваемого металла по таблице:

Таблица 2.1 Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины свариваемого металла

Сила сварочного тока, А

50…60

90…100

150…160

220…240

280…300

360…380

Напряжение 
дуги, В

17…28

19…20

21…22

25…27

28…30

30…32

Расход СО₂,

л/мин

8…10

8...10

9…10

15…16

15…16

18…20