Файл: 1 Описание сварной конструкции, состав и свойства материалов деталей.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 7

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Содержание:

Введение

1.Основная часть

1.1. Описание сварной конструкции, состав и свойства материалов деталей

1.2. Оценка свариваемости применяемых материалов.

1.3. Выбор и обоснование способов сборки и сварки. Описатние технологического процесса сборки и сварки.

1.4. Выбор двух способов неразрушающего контроля сварных соединений

2. Охрана труда, техника безопасности и охрана окружающей среды.

Заключение

Список литературы

Введение.

Цель курсового проекта является разработка технологии изготовления металлической колонны из трубы квадратного профиля. В процессе написания курсового проекта необходимо решить следующие задачи:

-определить назначение параметров сварочных материалов (марка и диаметр сварочной проволоки, марки защитных газов, флюсов и т. п.); -рассмотреть параметры режимов сварки (сила тока, напряжение, скорость сварки и т.д.);

-произвести выбор сварочного оборудования;

-технико-экономический расчет времени на изготовление металлической колонны;

-назначение методов контроля в процессе и после окончания сварки.

Сварка является одним из наиболее прогрессивных методов обработки металлов.
Способ получения неразъемных соединений деталей путем сварки и пайка был известен людям еще в глубокой древности. Так, в египетских пирамидах археологи нашли золотые изделия, детали которых соединялись между собой с помощью пайки.
Свое развитие сварка получила в XIX столетии.

В 1802г русский ученый, академик В.В. Петров открыл явление электрической дуги - одного из видов электрического разряда в газовой среде и указал на возможность ее использования для расплавления металла. Через 80 лет, в 1882г русский инженер Н.Н. Бенардос открыл способ электродуговой сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Способ дуговой сварки получил дальнейшее развитие в работах русского инженера Н.Г. Славянова.
Метод сварки металлов и неметаллических материалов получил всемирное признание и применяется практически везде, в любой отрасли, в вакууме.

Сварка применяется для изготовления конструкций самого различного назначения. С помощью сварки могут быть изготовлены легкие ажурные конструкции различных башен и мачт, мощные листовые конструкции металлургических агрегатов (кожухи доменных печей и воздухонагревателей). Среди многочисленных сварных металлоконструкций особые места отводятся различным балкам. Балки являются основными и простейшими конструктивными элементами, которые применяются в конструкциях гражданских и промышленных зданиях, мостах, эстакадах и т. д. Широкое распространение балок определяется простотой конструкции и надежностью в работе.


1.1 Описание конструкции

Колонной называют сварные конструкции таврового, двутаврового, коробчатого сечения, работающих в основном на сжатие и растяжение при постоянном статическом нагружении.

Колонны служат для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций через фундаменты на грунт. Колонна состоит из 3 основных частей:

  • стержня - основного несущего элемента колонны;

  • оголовка, представляющего собой опору для вышележащей конструкции и распределяющего нагрузку по сечению стержня;

  • базы (башмака), распределяющей сосредоточенную нагрузку от стержня по поверхности фундамента и закрепляющей колонну в фундаменте.

Центрально-сжатые колонны работают на продольную силу, приложенную по оси колонны и вызывающую равномерное сжатие поперечного сечения.

Сплошностенчатые колонны применяют при больших нагрузках и небольших высотах.

В центрально-сжатых колоннах нагрузки приложены либо непосредственно к центру сечения колонны, либо симметрично относительно оси стержня.

Согласно СНиП II-23-81* колонны относятся к третьей группе сложности (сварные конструкции либо их элементы, работающие в особо тяжелых условиях, или подвергающиеся непосредственному воздействию статических, нагрузок), что вполне соответствует условию эксплуатации и конструктивным особенностям элементов подкрановой балки.

Колонна имеет достаточно сложную конструкцию при изготовлении которой следует строго соблюдать рекомендации СП-53-101-98 (табл. 8). Для второй категории швов сварка соединений по классификации СНиП III 18-75, эксплуатируемых в климатических районах строительство с расчетной температурой ниже минус сорок градусов.



Рисунок 1 -Схема колонны

Обоснование выбора основного металла

Для обеспечения необходимых свойств, сварных соединений и конструкций, решающее значение имеет выбор материала конструкции и сварочных материалов. Основной материал, применяемый для изготовления колонны, подбирается согласно СНиП II 23-81*

Таблица 1 - Химический состав стали C345-3 ГОСТ 19282-73*В процентах




























С

Si

Mn

Cr

Ni

Cu

P

S




0,12

0,5-0,8

1,3-1,7

0,3

0,3

0,3

<0,03

<0,03
































Качество и характеристики основного материала должны подтверждаться сертификатами. При отсутствии сертификата на материалы в заводских условиях необходимо провести испытания, предусмотренные ГОСТами.

Материалы должны выбираться с учётом условия эксплуатации, и среды в которой будет работать колонна. На поверхности листов не должно быть трещин и раковин; на кромках листов не должно быть расслоений. Для изготовления балки применяется низколегированная сталь перлитного класса маркиC345-3. По ГОСТу 19282-73*. Нормами СНиП II 23-81* рекомендуется применять низколегированные металлы для конструкций, подвергающихся непосредственному динамическому воздействию, подвижных или вибрационных нагрузок, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе или в не отапливаемых помещениях с расчётной температурой воздуха ниже минус 40 С.

Таблица 2 - Механические свойства стали C345-3 ГОСТ 19282-73*

























Толщина

ув, МПа

ут, МПа

уs, %

KSU, Дж/см2






















+ 20 С

- 40 С

- 10 С




22 мм

460

305

21

59

34

29






1.2 Материалы для сварки




Выбор сварочных материалов

Эффективность качества сварочных работ зависит от правильного выбора сварочных материалов и технологической оснастки. Для сварки под слоем флюса выбранного основного материала для изготовления колонны из стали марки C345-3берётся проволока СВ-08 Г2С (для сварки под флюсом) ГОСТ 2246-70, СВ - 08 ГА (сварка в CO
2, флюс АН-348А, электрод Э50), которая в большей степени отвечает всем требованиям предъявляемым к сварным швам по механическим свойствам и химическому составу.

Таблица 3 - Химический состав Стальной сварочной проволоки СВ - 08ГА В процентах [1]

























C

Si

Mn

Cr

Ni

S

P




0,1

?0,03

0,8-1,1

?0,1

?0,25

?0,025

?0,03




























Таблица 4 - Химический состав стальной сварочной проволоки СВ - 08Г2С ГОСТ 2246-76 В процентах

























C

Si

Mn

Cr

Ni

S

P




0,05-0,11

0,7-0,95

1,8-2,1

?0,2

?0,25

?0,025

?0,03





























Флюс для автоматической сварки должен иметь хорошие технологические свойства и не быть опасным для исполнителей. Для автоматической сварки выбираем флюс марки АН-348А ГОСТ 9087-81*. Флюс АН 348А применяют как сыпучее вещество при автоматической и полуавтоматической дуговой и электрошлаковой сварке, под слоем флюса ан-348 горит сварочная дуга или происходит процесс электрошлаковой сварки.

Плавильные флюсы ан 348а, применямые в процессах электрической сварки, гарантируют надежную защиту зоны сварки от атмосферных и прочих газов, создают условия стабильного горения дуги, обеспечивают надежное формирование качественного сварного шва. При сварке электродом под флюсом АН-348 швы формируются плотными, не поддающимися кристаллизационным трещинам. После остывания сварного шва шлаковая корка легко удаляется. Сварочные флюсы АН-348 обеспечивают наименьшее выделение опасной пыли и вредных газов, негативно влияющих на здоровье сварщика. Высококремнистый высокомарганцовистый оксидный флюс ан-348 А с химической активностью Аф = 0,7-0,75. При сварке-наплавке под флюсом интенсивно протекают кремне- и марганцевосстановительные процессы. Содержание кислорода в металле шва в виде оксидных мелкодисперсных включений составляет 0,06%(для однопроходных) и до 0,1% (для многослойных). Особо интенсивно взаимодействие между флюсом и металлом при сварке проволокой малых диаметров (до 3 мм).

Концентрация серы и фосфора в металле швов в среднем составляет 0,04% каждого. Не рекомендуется для сварки конструкций, работах в условиях Севера или при температуре ниже -30 0C.

Таблица 5 - Химический состав флюса АН-348ГОСТ 9087-81* В процентах































SiO2

MnO

CaO

MgO

Al2O3

Fe2O3

S

P

CaF2




40,0-44,0

31,0-38,0

<12,0

<7,0

<13,0

0,5-2,2

<0,11

<0,12

3,0-6,0