Технология сборки и сварки металлоконструкции стойки

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное 

учреждение высшего профессионального  образования 

 

 

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт авиа-машиностроения и транспорта

Кафедра «Машиностроительных  технологий и материалов»

 

 

Допускаю к защите

руководитель_____________

В.Л.Бройдо

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ  СБОРКИ И СВАРКИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ СТОЙКИ

Наименование темы

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «Производство  сварных конструкций»

 

1.016.00.00  ПЗ

Обозначение документа

 

 

 

Разработал студент группы СП-08-1                      И.Г.Степанов

(подпись)

НормоконтрольВ.Л.Бройдо

(подпись)

 

 

 

 

 

Курсовой проект защищен с оценкой______________

 

 

 

 

 

Иркутск 2012 г.

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное 

учреждение высшего профессионального  образования

 

 

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт авиа-машиностроения и транспорта

Кафедра «Машиностроительных  технологий и материалов»

 

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

По курсу: Производство сварных конструкций                                                     

Студенту:гр. СП-08-1 Степанову И.Г.                                                                           

(фамилия, инициалы)

Тема проекта:  Технология сборки и сварки металлоконструкции стойки

Исходные данные:чертеж «Металлоконструкция стойки»

 

Рекомендуемая литература:

 

 

1. Куркин  С.А. Атлас. Технология, механизация  и автоматизация производства  сварных конструкций. – М.: Машиностроение, 1989. – 327 с.

2. Акулов  А.И., Алехин В.П., Ермаков С.И., Полевой  Г.В. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки. – М.: Машиностроение, 2003. – 560 с.

3. Серенко  А.Н., Крумбольдт М.Н., Багрянский К.В. Расчет сварных соединений и конструкций. Примеры и задачи, Киев: Издательское объединение «Вища школа», 1977. – 336 с.

 

 

 

 

 

 

Графическая часть на 4 листах.

 

Дата выдачи задания « 20 » сентября 2012 г.

 

Дата представления проекта  руководителю « 21 » декабря 2012 г.

 

Руководитель курсовой работы: Бройдо В. Л,

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕГИЕ………………………………………………………………………4

1 Организационная часть……………………………………………………….6

1.1 Характеристика конструкции

1.1.1 Описание конструкции……………………………………………………6

1.1.2 Характеристика материала………………………………………………..6

1.1.3Анализ технологичности………………………………………………….9

2. Технические условия на изготовление сварной конструкции…………...9
1. Общие требования………………………………………………………..9
2. Технические условия на применяемые материалы……………………10
3. Технические условия на подготовку материалов……………………...11
4. Технические условия на обработку материалов……………………….12
5. Технические условия на сборку…………………………………………12
6. Технические условия на сварку…………………………………………14
7. Технические условия на контроль сварных соединений……………...16

2. Технологическая часть……………………………………………………….17

2.1. Выбор способа сварки……………………………………………………...17

2.2. Выбор сварочных материалов……………………………………………..20

2.2.1. Сварочная проволока…………………………………………………….20

2.2.2 Защитный газ……………………………………………………………....21

2.3 Расчет параметров режима  сварки…………………………………………22

2.4. Выбор сварочного оборудования………………………………………….24

2.5  Маршрутно-операционная  технология…………………………………...28

2.6  Меры по технике  безопасности…………………………………………...31

2.6.1  Обязанности сварщика  перед началом работы………………………...31

2.6.2 Обязанности сварщика  во время работы………………………………..32

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………….………………...33

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ………..…………………….34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

     В развитии  машиностроения большое значение  имеет сварочное производство, как один из ведущих технологических процессов в изготовлении конструкций.

Сваркой называется технологический  процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями изделия. С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы, пластмассы, стёкла и разнородные материалы. Основное применение находит сварка металлов и их сплавов при сооружении новых конструкций, ремонте различных изделий, машин и механизмов, создании двухслойных материалов. Сваривать можно металлы любой толщины. Прочность сварного соединения в большинстве случаев не уступает прочности целого металла.

     Развитие техники  и технологии сварочного производства  неразрывно связано с развитием экономики и организации производства на предприятии.

     Технические  и экономические преимущества  сварки превратили ее в высокопроизводительный процесс, позволяющий при относительно небольших материальных затратах достигать высоких технико-экономических показателей.

     Благодаря техническим  и экономическим преимуществам,  сварка широко используется в  производстве подъемно - транспортных машин. Они работают в условиях сложного воздействия различных нагрузок, окружающей среды и должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости, устойчивости и экономичности. Существует несколько типов металлоконструкций, отличающихся между собой по конструктивному оформлению, габаритам, массе и применяемому для их изготовления прокату. Наиболее широкоприменяемыми в подъемно - транспортном машиностроении являются сплошностенчатые (из листа), коробчатые (из листа или гнутых профилей), трубчатые (из труб различного диаметра) и решетчатые (из профильного проката).

     Недостатком решетчатых металлоконструкций является содержание большого количества элементов и узлов, множества мелких деталей (косынок, стыковых накладок, соединительных планок и др.), резко повышающих трудоемкость изготовления и расход металла; наличие пазух и недоступных мест для покраски, снижающих их коррозионную стойкость и т.п. 

Преимуществом листовых, коробчатых и трубчатых металлоконструкций перед решетчатыми является возможность применения в большом объеме механизации и автоматизации сборочно-сварочных работ при их изготовлении, а также применение прогрессивных методов резки и сварки.

Коробчатые конструкции позволяют  использовать в металлоконструкциях  тонкий лист (3 —5 мм), что уменьшает площадь окраски почти в 2 раза по сравнению с площадью решетчатых конструкций. Трубчатые конструкции менее трудоемки в изготовлении, так как имеют меньшую длину сварных швов, номенклатуру профилей и наименований деталей, лучшую коррозионную стойкость и наиболее удобны для окраски. Применение гнутых профилей, изготовляемых методом холодной гибки или штамповки, при изготовлении металлоконструкций значительно уменьшают массу.

Несмотря на большое разнообразие конструкций ПТМ возможно типизировать технологические процессы, оборудование, сварочные установки и разрабатывать типовые проекты сборочно-сварочных цехов и участков. Это позволит сократить сроки и стоимость проектирования, сроки ввода предприятий в эксплуатацию и повысить использование оборудования и, следовательно, увеличить производительность труда и снизить себестоимость продукции.

     В данном курсовом  проекте рассмотрена технология  изготовления металлоконструкции стойкикоробчатого сечения. Проект содержит описание применяемых материалов, оснастки и основных операций, входящих в технологию изготовления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Организационная часть

Разработать технологию изготовления металлоконструкции стойки.

1.1 Характеристика конструкции

1.1.1 Описание конструкции

Стойка портального крана.Стойка- это часть крана, которая устанавливается на платформу.

Данная конструкция включает в себя помимо остальных деталей, три узла, состоящие из двух одинаковых кронштейнов, поясов и стенок. Они  выполняют роль крепежей. Через них  проходят все натяжные устройства, в том числе тросы для поднятия грузов, идущие на стрелу крана, а также  к ним крепится подвижный противовес.

Металлоконструкция стрелы изображена на рисунке 1.1.

 

 

Рисунок 1.1.

 

      Металлоконструкция  стойки состоит из поясов, стенок, диафрагм, ребер, проушин, изготовленных из стали марки 09Г2С ГОСТ 19281-89.

 

 

 

1.1.2 Характеристика материала

Материал: 09Г2С (ГОСТ 19281-89).

Класс: сталь конструкционная низколегированная.

 

Описание: чаще всего прокат из данной марки стали используется для разнообразных строительных конструкций благодаря высокой механической прочности, что позволяет использовать более тонкие элементы чем при использовании других сталей. Устойчивость свойств в широком температурном диапазоне позволяет применять детали из этой марки в диапазоне температур от -70 до +450^оС. Также легкая свариваемость позволяет изготавливать из листового проката этой марки сложные конструкции для химической, нефтяной, строительной, судостроительной и других отраслей.Применяя закалку и отпуск изготавливают качественную трубопроводную арматуру. Высокая механическая устойчивость к низким температурам также позволяет с успехом применять трубы из 09Г2С на севере страны.

Также марка широко используется для сварных конструкций. Сварка может производиться как без  подогрева, так и с предварительным  подогревом до 100-120 ^оС. Так как углерода в стали мало, то сварка ее довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. К плюсам применения этой стали можно отнести также, что она не склонна к отпускной хрупкости и ее вязкость не снижается после отпуска. Вышеприведенными свойствами объясняется удобство использования 09Г2С от других сталей с большим содержанием углерода или присадок, которые хуже свариваются и меняют свойства после термообработки. Для сварки 09Г2С можно применять любые электроды, предназначенные для низколегированных и малоуглеродистых сталей, например Э42А и Э50А. Если свариваются листы толщиной до 40 мм, то сварка производится без разделки кромок. При использовании многослойной сварки применяют каскадную сварку с током силой 40-50 А на 1 мм электрода, чтобы предотвратить перегрев места сварки. После сварки рекомендуется прогреть изделие до 650 ^оС, далее продержать при этой же температуре 1 час на каждые 25 мм толщины проката, после чего изделие охлаждают на воздухе или в горячей воде – благодаря этому в сваренном изделии повышается твердость шва и устраняются зоны напряженности.   Химический состав стали 09Г2С приведен в таблице 1.1.1.

Таблица 1.1.1 - Химический состав стали 09Г2С, %,^*

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	N	Cu	As
до   0,12	0,5 – 0,8	1,3 -1,7	до  0,3	до  0,04	до  0,035	до  0,3	до  0,008	до  0,3	до  0,08

[ГОСТ 19281-89]

Механические свойства стали 09Г2С приведены в таблице 1.1.2.

Таблица 1.1.2 - Механические свойства стали 09Г2С при Т=20^oС,^*

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	σ0,2 (МПа)	σВ (МПа)	δ5 (%)
19281-73	Сортовой и фасонный прокат	до 10	345	490	21
19282-73	Листы и полосы (образцы поперечные)	от 10 до 20   от 20 до 32   от 32 до 60   от 60 до 80  от 80 до160	325  305  285  275  265	470  460  450  440  430	21  21  21  21  21
19282-73	Листы после закалки, отпуска (образцы поперечные)	от 10 до 32   от 32 до 60	365  315	490  450	19  21
17066-80	Листы горячекатаные	2-3,9		490	17