Предел
прочности sв, H/мм2
|
Предел
текучести sт, H/мм2
|
Относительное
удлинение d5, %
|
530
|
390
|
19
|
Температура ковки, оС: начала 1200, конца 850.
Склонность к отпускной хрупкости - малая склонность.
Сталь относится к хорошо сваривающимся
материалам. Поэтому при сварке никаких ограничений не накладывается. Правда,
сварка конструкций без подогрева допускается только при положительной
температуре окружающей среды. Равнопрочность металла шва основному металлу
достигается в результате легирования элементами, переходящими в шов из
основного металла. Чтобы снизить склонность металла шва к кристаллизационным
трещинам, стремятся изменять содержание углерода в металле шва и площадь
проплавления основного металла.
) Сварные соединения
В данной курсовой роботе будут рассчитаны
следующие виды швов:
) двусторонний нахлёсточный шов- Н2-D3;
) односторонний тавровый шов-Т1-D3;
) нестандартный шов.
Сварные соединения выполнять согласно ГОСТ
14771-76.
Доступность сварки - удовлетворительная.
) Организация сварочных работ
Возможность производить сварку снаружи и изнутри
емкости, при этом можно кантовать краном.
Место изготовления - сварочный участок цеха, цех
закрытый, отапливаемый.
2. ВЫБОР СПОСОБА СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ
Способы сварки при разработке технологии следует
выбирать как из числа типовых, так и из числа специальных способов сварки,
чтобы проектируемая технология наиболее соответствовала современным
требованиям, была эффективной и перспективной [2].
Выбранный способ сварки должен удовлетворять
требованиям, установленным исходными данными. Если в результате выбора
предполагается несколько способов, то окончательный выбор производится по
результатам экономической эффективности. Для Стали 10ХСНД рекомендуются следующие
способы сварки: ручная дуговая, плавящимся электродом в СО2, сварка под флюсом
и электрошлаковая [2]. Так как максимальная толщина свариваемого металла не
превышает 10 мм, то применять электрошлаковую сварку нецелесообразно, так как
она предназначена для сварки металлов большей толщины.
Выбираем: ручную дуговую сварку плавящимся
электродом, механизированную сварку плавящимся электродом в среде защитного
газа СО2 и автоматическую дуговую сварку под флюсом. Затем, по экономической
оценке, выберем наиболее эффективный и экономически выгодный способ для
заданного технологического процесса.
3. ВЫБОР СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Выбор способов сварки и сварочных материалов
обусловлен исходными данными, полученными в результате технического анализа.
Необходимо учитывать: химический состав свариваемого металла, способ сварки,
механические свойства металла и т.д. [3].
Для ручной дуговой сварки Стали 10ХСНД выбираем
электроды типа Э42А, марки УОНИ-13/45. Группа назначения - для углеродистых и
низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до
50 кгс/мм2.
Электродный стержень изготовлен из сварочной
проволоки Св-08А.
Состав покрытия представлен в таблице 3. [4]
Таблица 3 - Состав покрытия электродов марки
УОНИ-13/45
Мрамор,
%
|
Плавиковый
шпат, %
|
Кварцевый
песок, %
|
Ферросилиций,
%
|
Ферромарганец,
%
|
Ферротитан,
%
|
Жидкое
стекло, %
|
48,3
|
13,2
|
8,0
|
4,5
|
4,5
|
10,7
|
10,7
|
Электроды обеспечивают механические свойства
металла шва представленные в таблице 4.[4]
Таблица 4 - Механические свойства металла шва
Временное
сопротивление разрыву sв, кгс/мм2
|
Относительное
удлинение d5, %
|
Ударная
вязкость ан,кгс·м/см2
|
42
|
18
|
8
|
Механизированную сварку плавящимся электродом в
защитном газе выполняем проволокой Св-08Г2С (ГОСТ 2246-70). Проволока Св-08Г2С
применяется для сварки в защитных газах углеродистых и низкоуглеродистых
конструкционных сталей. Химический состав проволоки представлен в таблице 5
[4].
Таблица 5 - Химический состав проволоки Св-08Г2С
C,
%
|
Mn,
%
|
Si,
%
|
Cr
не более, %
|
Ni
не более, %
|
S
не более, %
|
P
не более, %
|
Al
не более, %
|
0,05-
0,11
|
1,8-2,1
|
0,7-0,95
|
0,2
|
0,25
|
0,025
|
0,03
|
0,01
|
Свойства металла шва sв
= 510 МПа; d = 22 % [2].
В качестве защитного газа выбираем углекислый
газ СО2 по ГОСТ 8050 - 85.
Автоматическую дуговую сварку под флюсом
выполняем сварочной проволокой Св-08ГА. Применяем плавленый флюс марки
АН-348-АМ. Это стекловидный флюс общего назначения с хорошими сварочными
свойствами. Широко используется в машиностроении, вагоностроении,
строительстве. Буква "М" в конце марки означает "мелкий"
[4].
Химический состав проволоки Св-08ГА приведен в
таблице 6.
Таблица 6 - Химический состав проволоки Св-08ГА
[1]
C,
не более
|
Ni,
не более
|
Mn
|
Si,
не более
|
Cr,
не более
|
S,не
более
|
P,
не более
|
0,1%
|
0,25%
|
0,8…1,1%
|
0,03%
|
0,10%
|
0,025%
|
0,03%
|
Химический состав флюса АН-348-А приведен в
таблице 7 [4].
Таблица 7 - Химический состав флюса АН-348-А.
SiO2,
%
|
Mn,
%
|
CaO
не более, %
|
MgO
не более, %
|
Al2O3
не более, %
|
F,
%
|
Fe2O3,%
|
P
не более, %
|
S
не более %
|
40
- 44
|
31-38
|
12
|
7
|
6
|
3
- 6
|
0,5
- 2
|
0,12
|
0,12
|
4. ВЫБОР ТИПОВ ШВОВ И ФОРМ
ПОДГОТОВКИ КРОМОК
Основные критерии экономичности выбора сварных
швов - производительность сварки и качество швов.
Выбираем швы с минимальным количеством проходов
и минимальными затратами на скос кромок (без скоса кромок) и кантовку изделия
(односторонний шов), с формированием шва преимущественно за счет проплавления
основного металла.
В данной работе производим расчеты для сварных
швов № 5, № 9, №15, что соответствует сварным соединениям Н2, Т1 и
нестандартный шов.
Для всех соединений сварку проводим без разделки
кромок.
5. РАСЧЁТ РЕЖИМОВ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ
.1 Расчет режимов ручной дуговой
сварки
Основными параметрами для ручной дуговой сварки
покрытыми электродами являются:
) Диаметр покрытых электродов dэ;
) Сварочный ток Ic;
) Напряжение сварки Uc;
) Количество проходов nn;
) Скорость сварки Vc.
Из перечисленных параметров dэ, Ic, Uc, nn -
контролируемые dэ, Ic, nn указываются в операционной или технологической
картах. Сварка выполняется вручную. Напряжение сварки связано с длиной дуги, от
которой существенно зависит качество сварки (защита, разбрызгивание и
набрызгивание, формирование шва, пористость и механические свойства).
Подготовка исходных данных должна предшествовать
непосредственному расчету режима сварки. В исходные данные входят:
) группа и марка свариваемого материала;
) тип покрытия и марка электрода;
) тип соединения;
) толщина свариваемого материала;
) положение шва и проходов;
) тип шва по форме;
) тип шва по количеству проходов;
) форма и размеры подготовки кромок;
) форма и размеры шва.
Расчет режима ручной дуговой сварки шва Н2-∆3
Из технологического анализа изделия известно,
что основной металл - сталь 10ХСНД. Сварку выполняем электродами Э42А-УОНИ -
13/45. Выбран стандартный тип соединения Н2-∆3по ГОСТ 5264 - 80. Толщина
свариваемого металла по 3 мм. Положение шва при сварке - нижнее. Тип шва по
форме - нахлесточный, количество проходов - 1.
Рисунок 1 - Нахлесточное соединение типа Н2-∆3
=3мм; S2=3мм, К=3мм
Расчет диаметра электрода dэ производят по
формуле:
(1)
где hp - расчетная глубина проплавления,
принимаем согласно рекомендациям [3]
пш - коэффициент, учитывающий влияние положения
шва, при сварке в нижнем положении принимаем Kdпш=1.
принимаем dэ = 3 мм.
Сварочный ток Ic (род, полярность и значение)
зависит от химического состава и диаметра стержня, типа, толщины покрытия,
положения шва и других факторов.
Сварочный ток Ic рассчитываем по формуле:
(2)
где -
коэффициент влияния типа покрытия согласно [3], при основном типе покрытия;
- коэффициент
положения шва, согласно [3], при сварке в нижнем положении принимаем =
1.
Принимаем интервал силы сварочного тока 80…110А.
Напряжение сварки для электродов основного типа
рассчитываем по формуле:
Скорость сварки Vсв находим по формуле:
(4)
где aн - коэффициент
наплавки, для электродов и для низколегированной стали УОНИ - 13/45 по каталогу
[4] находим aн = 2,92·10-3 г/А·с;
r - плотность (7,859·10-3 г/ мм3);- площадь шва.
Расчет режима ручной дуговой сварки углового шва
T1-∆3
Расчет производим аналогично предыдущему шву.
Выбираем стандартный тип соединения T1-∆3
по ГОСТ 5264 - 80. Толщина свариваемого металла по 3 мм.
Положение шва при сварке - нижнее. Тип шва по
форме- угловой, по количеству проходов - однопроходный.
Рисунок 2 - Угловое соединение типа T1-∆3
S1 =3мм; S2=3мм; K=3мм.
По формулам (1…4) определяем режимы сварки:
Расчет режима ручной дуговой сварки
нестандартного шва.
Выбираем стандартный тип соединения У2 по ГОСТ
5264-80.
Положение шва при сварке - нижнее. Тип шва по
форме - угловой, по количеству проходов - многопроходный. Толщина свариваемых
деталей 3 и 3мм. Положение при сварке шва, нижнее.
Рисунок 3 - Угловое соединение типа У2
S1=3мм; S2=3мм.
При сварки корневого dэ=3мм,для заполняющих
dэ=3мм.
=12+0.4
К параметрам сварки в углекислом газе плавящимся
электродом относятся:
) Диаметр электродной проволоки dэп;
) Сварочный ток Ic;
) Напряжение сварки Uc;
) Расход защитного газа gзг;
) Скорость сварки Vc;
) Скорость подачи электродной проволоки Vэп;
) Вылет электродной проволоки ℓв;
) Общее количество проходов nno.
Расчет режима дуговой сварки в углекислом газе
шва Т3-D10
Выбран стандартный тип соединения Т3-D10
по ГОСТ 14771-76.
Определим расчетную глубину проплавления
согласно [4]:
Диаметр электродной проволоки рассчитываем по
следующей формуле:
(5)
Скорость сварки определяем по зависимости:
(6)
где Kv - коэффициент, зависящий от диаметра
электродной проволоки, Kv=1120 [4].
Сварочный ток определяем по формуле: (7)
где KI - коэффициент, зависящий от диаметра
электродной проволоки, KI=440 [4].
Напряжение сварки Uс определяем по формуле:
(8)
Вылет электродной проволоки найдем по следующей
зависимости:
(9)
Скорость подачи электродной проволоки Vэп
определяется по формуле:
(10)
Расход защитного газа СО2:
(11)
5.2 Расчет режима дуговой сварки в
СО2 шва Н1-∆10
Тип соединения Н1-∆10 по ГОСТ 14771-76.
Способ сварки по уровню автоматизации - механизированная. Другие данные
представлены на рисунке 2.
Пользуясь формулами (5…11) определяем значения
режима сварки:
Расчет режима дуговой сварки в углекислом газе
шва У6
Тип соединения У6 по ГОСТ 14771-76. Сварка
выполняется с односторонней разделкой кромок. Способ сварки по уровню
автоматизации - механизированная. Другие данные представлены на рисунке 3.
Ориентировочно площади корневого и заполняющих
проходов при нижнем положении шва принимаем Fнк=10мм2 и Fнз=40мм2. Общая
площадь наплавленного металла Fно=450мм2.
Пользуясь формулами (5…11) определяем значения
режима сварки:
.
5.3 Расчет режима дуговой сварки под
флюсом
Параметры режима автоматической дуговой сварки
под флюсом:
. Диаметр электродной сварки dэп;
. Скорость сварки Vс;
.Сварочный ток Ic;
. Напряжение сварки Uc;
. Вылет электродной проволоки lв;
. Скорость подачи электродной проволоки Vэп;
. Количество проходов nn.
Расчет режима сварки под флюсом шва Т3-∆10
Тип шва Т3-∆10 по ГОСТ 8713 -79. Шов -
однопроходный. Остальные данные представлены на рисунке 1.
Диаметр электродной проволоки рассчитываем в
зависимости от расчетной глубины проплавления:
(12)
Принимаем hр =7 мм
Принимаем dэп = 2,0 мм
Скорость сварки рассчитываем по следующей
формуле:
(13)
где e - ширина шва, мм
Сварочный ток определяется по формуле:
(14)
Напряжение сварки:
(15)
Вылет электродной проволоки находим по формуле
9:
(16)
Скорость подачи электродной проволоки
определяем:
(17)
Расчет режима сварки под флюсом шва Н1-∆10
Используя формулы (12…17) определим параметры
режима сварки:
Расчет режима сварки под флюсом шва У6
Тип шва У6 по ГОСТ 8713 -79. Шов - однопроходный
с односторонней разделкой. Остальные данные представлены на рисунке 3.
Используя формулы (12…17) определим параметры
режима сварки:
6. ВЫБОР СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Согласно требуемым условиям для ручной дуговой
сварки выбираем выпрямитель сварочный ВД-306.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВД-306 [5]
Номинальный
сварочный ток, А
|
315
|
Пределы
регулирования сварочного тока, А
|
45-315
|
Номинальное
рабочее напряжение, В
|
32
|
Напряжение
холостого хода, В
|
Номинальная
мощность, кВт·А
|
21
|
Габаритные
размеры, мм
|
785×780×795
|
Масса,
кг
|
164
|
В качестве источника питания для сварки в СО2
выбираем выпрямитель ВС-300Б. Применяем полуавтомат марки ПДГ-401 [5].
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВС-300Б
Номинальный
сварочный ток, А
|
315
|
Пределы
регулирования сварочного тока, А
|
13
- 350
|
Номинальное
рабочее напряжение, В
|
34
|
Номинальная
мощность, кВт·А
|
16
|
Габаритные
размеры, мм
|
610×685×915
|
Масса,
кг
|
200
|
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПДГ-401
Номинальный
сварочный ток, А
|
315
|
Диаметр
электродной проволоки, мм
|
1,4
|
Скорость
подачи электродной проволоки, м/ч
|
45-950
|
Габаритные
размеры, мм
|
450 180 250
|
Масса,
кг
|
11
|
В качестве источника питания для сварки под
флюсом выбираем трансформатор ТДФЖ-1002У3. Применяем автомат марки АДФ-1002У3
[5].
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТДФЖ-1002У3
Номинальный
сварочный ток, А
|
1000
|
Пределы
регулирования сварочного тока, А
|
300
- 1200
|
Номинальное
рабочее напряжение, В
|
56
|
Номинальная
мощность, кВт·А
|
125
|
Габаритные
размеры, мм
|
1340×760×1220
|
Масса,
кг
|
550
|
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АДФ-1002У3
Номинальный
сварочный ток, А
|
1000
|
Диаметр
электродной проволоки, мм
|
2
- 5
|
Скорость
подачи электродной проволоки, м/ч
|
60
- 360
|
Скорость
сварки, м/ч
|
12
- 80
|
Габаритные
размеры, мм
|
715×345×540
|
Масса,
кг
|
45
|
7. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИИ
Для принятия решения о применении той или иной
технологии необходима сравнительная экономическая оценка по технологической
себестоимости и производительности процесса.
Технологическая себестоимость включает в себя:
. Зс.м. - затраты на сварочные материалы
. Зт.э. - затраты на технологическую
электроэнергию
. Зс.о. - затраты на сварочное оборудование
. Зз.п. - затраты на зарплату основных рабочих и
др.
Технологическая себестоимость представляет собой
сумму затрат
(18)
Целесообразно выполнять расчет на единицу длины
шва (на 1 м шва).
.1 Расчет основного времени сварки
Основное время сварки является критерием
производительности и используется при расчете затрат.
Расчет основного времени ручной дуговой сварки
Основное время сварки для однопроходного шва:
(19)
Для много проходного шва:
где L ш - расчетная длина шва, L ш = 1 м
со 1 = 1 / 13 = 0,07 ч;со 3 = 1 / 13 = 0,07 ч.со
2 =1000(1/1,7+6/1,1)=0,4+0,62=1,2ч;
Общее время сварки tоб:
об. = 0,07+1,2+0,07 = 1,34 ч.
Расчет основного времени расходуемого при сварке
в СО2
Расчет ведём аналогично по формуле (19).
со 1 = 1 / 36 = 0,027 ч;со 2 = 1 / 28,8 = 0,035
ч.со 3 = 1 / 36 = 0,027 ч.
Общее время сварки tоб:
об. = 0,027+0,035+ 0,027 = 0,089 ч.
Расчет основного времени расходуемого при сварке
под флюсом
Расчет ведём аналогично по формуле (19).
со 1 = 1 / 25,2 = 0,0396 ч;со 2 = 1 / 49,32 =
0,02 ч;
t со 3 = 1 /25,2 = 0,0396 ч.
Общее время сварки tоб:
об. =0,0396+0,02 + 0,0396 = 0,0992 ч.
7.2 Расчет расхода затрат на
сварочные материалы
Расчет расхода затрат на покрытые электроды
Расчет покрытых электродов ведём через массу
наплавленного металла на 1 м шва.
(20)
где Кп.ш = 1,0...1,2 - коэффициент, учитывающий
потери электродов в зависимости от положения шва, Кп.ш = 1,05;
Кр.э = 1,4...1,7 - коэффициент расхода
электродов, учитывающий тип и толщину покрытия, потери на разбрызгивание и
огарки, Кр.э = 1,45;
Масса наплавленного металла Мн.о определяем по
формуле:
(21)
где Fно - площадь сечения наплавленного металла,
мм2;
Тогда получим
Затраты на покрытые электроды:
(22)
где Мэi - расход покрытых электродов, кг;
Цэi - цена, руб/кг
Цена на электроды: УОНИ - 13/45 Æ4
мм - 33 руб/кг, Æ6 мм - 31руб/кг.
Сумма затрат на покрытые электроды составляет:
Расчёт расхода и затрат на сварочную проволоку
Расчет расхода и затрат на сварочную проволоку
для сварки в СО2
Расчёт расхода проволоки на Lш = 1 м шва можно
выполнять через общую площадь наплавленного металла при постоянном режиме
сварки.
(23)
где Кр.п. - коэффициент расхода проволоки,
учитывающий потери её при наладке сварочного аппарата, Кр.п. = 1,02 ... 1,03;
принимаем Кр.п = 1,02;
yр - коэффициент потерь на разбрызгивание,
зависящий от способа сварки, yр = 0,01...0,15, принимаем yр
= 0,1;
Мн.о. - масса наплавленного металла (из расчета
расхода покрытых электродов п. 7.2.1).
Затраты на электродную проволоку определим по
формуле:
(24)
где М э.п. - расход проволоки на 1 м шва, М э.п.
= 6,4 кг
Ц э.п. - цена на электродную проволоку (Св-08Г2С
Æ1,6
мм.
Ц э.п. = 36 руб/кг).
Расчет расхода и затрат на сварочную проволоку
для сварки под флюсом.
Расчёт расхода проволоки произведем по формуле
(23):
Кр.п. - коэффициент расхода проволоки принимаем
1,02;
yр - коэффициент потерь на разбрызгивание
принимаем 0,01.
Затраты на электродную проволоку определим по
формуле (24).
Ц э.п. = 34 руб/кг. (Св-08ГА Æ2
мм).
Расчет расхода и затрат на защитный газ (CO 2)
Расход защитного газа на 1 м шва определим по
зависимости:
(25)
где q з.г. - расход защитного газа, л/с;- время
сварки, с.
Затраты на защитный газ определяем по формуле:
(26)
где Ц з.г - цена защитного газа (Ц з.г = 0,027
руб/л).
Расчет расхода и затрат на сварочный флюс
Расход сварочного флюса можно определить через
расход сварочной проволоки по формуле:
(27)
где Кр.ф - коэффициент расхода флюса,
Кр.ф=1,1…1,3; принимаем Кр.ф=1,2.
Затраты на сварочный флюс определим по формуле:
сталь шов сварка электрод
(28)
где Цф - цена флюса, руб/кг; Цф = 46 руб/кг
7.3 Затраты на технологическую
электроэнергию
Расход технологической электроэнергии производим
по формуле:
(29)
где Uc, Ic - электрические параметры режима
сварки;- основное время сварки 1м шва;
hи - КПД источника сварочного тока;
Рх - мощность холостого хода источника;
Затраты на технологическую электроэнергию
определим по формуле:
(30)
где W т.э. - расход технологической
электроэнергии; кВт·ч
Ц э.э. - цена 1 кВт·ч электроэнергии, Ц э.э.=
1,26 руб/кВт·ч
Расчёт расхода и затрат на технологическую
электроэнергию при ручной дуговой сварке
Шов Т3-∆10:
hи = 0,82; Рх = 0,4 кВт; Ки = 0,5; Ic = 140 A; Uc
= 24 B; tcо1 = 0,07 ч.
Шов Н1-∆10:
hи = 0,82; Рх = 0,4 кВт; Ки = 0,5; Ic = 140 A; Uc
= 24 B; tcо1 = 0,07 ч.
Шов У6:
hи = 0,82; Рх = 0,4 кВт; Ки = 0,5; Ic = 160 A; Uc
= 28 B; tcо3 = 1,2 ч.
Общий расход технологической электроэнергии:
(31)
В итоге определим затраты на технологическую
электроэнергию:
Расчёт расхода и затрат на технологическую
электроэнергию при сварке в СО2
По формуле (29) рассчитываем расход
электроэнергии для каждого шва.
Шов Т3-∆10:
hи = 0,72; Px = 0,45 кВт; Ки = 0,6; tcо1 = 0,027
ч; Ic = 280 A; Uc = 28 B
Шов Н1-∆10:
hи = 0,72; Px = 0,45 кВт;
Ки
= 0,6; tcо1 = 0,027 ч;
Ic = 280 A; Uc = 28 B
Шов У6:
hи = 0,72; Px = 0,45 кВт;
Ки
= 0,6; tcо3 = 0,033 ч;
Ic = 330 A; Uc = 30 B
Общий расход технологической электроэнергии
найдем по формуле (31):
Затраты на технологическую электроэнергию
определяем по формуле (30):
Расчёт расхода и затрат на технологическую
электроэнергию при сварке под флюсом
По формуле (29) рассчитываем расход
электроэнергии для каждого шва.
Шов Т1-∆10:
hи = 0,9; Px = 0,4 кВт;
Ки
= 0,3; tcо1 = 0,0396 ч;
Ic = 470 A; Uc = 31 B
Шов Н1-∆10:
hи = 0,9; Px = 0,4 кВт; Ки = 0,3; tcо1 = 0,0396
ч; Ic = 470 A; Uc = 31 B
Шов У6:
hи = 0,9; Px = 0,4 кВт;
Ки
= 0,3; tcо3 = 0,02 ч;
Ic = 350 A; Uc = 29 B
Общий расход технологической электроэнергии
найдем по формуле (31):
Затраты на технологическую электроэнергию
определяем по формуле (30):
7.4 Затраты на сварочное
оборудование
Затраты на сварочное оборудование содержат
расходы на текущий ремонт (обслуживание) и амортизационные отчисления:
(32)
где КР = 0.15...0.20 - коэффициент затрат на
ремонт;
НА=0.24...0.34 - норма амортизационных
отчислений, зависящая от транспортабельности оборудования и климатических
условий эксплуатации;
Фд - действительный фонд (годовой) работы
оборудования; Фд =1820 ч;
Ки - коэффициент, зависящий от способа сварки и
типа производства;
Цс.о. - цена сварочного оборудования, руб;с.о. -
основное время сварки 1м шва, ч.
Определяем затраты на выпрямитель ВД-306 для
ручной дуговой сварки.
Кр = 0,15; НА = 0,3; Фд = 1820; tco = 0,23ч;
Цс.о. = 20000 руб; Ки = 0,5.
Определяем затраты на выпрямитель ВС-300Б и
полуавтомат ПДГ-401 для дуговой сварки в СО2.
Кр = 0,15; НА = 0,3; Фд = 1820; tco = 0,124 ч;
Цс.овс = 28815руб. Цс.о.пдг = 14926 руб; Ки = 0,6.
Определяем затраты на трансформатор ТДФЖ-1002У3
и автомат АДФ-1002У3 для дуговой сварки под флюсом.
Кр = 0,15; НА = 0,3; Фд = 1820; tco = 0,0992 ч;
Цс.о.тдфж = 8530 руб; Цс.о.адф = 180000руб; Ки = 0,3.
7.5 Затраты на зарплату основных
рабочих
Затраты на зарплату сварщиков можно определить
по формуле:
(33)
где К д - коэффициент доплаты за бригадирство, К
д = 1,1...1,3;.o. - основное время сварки 1м шва, ч;
Ки - коэффициент использования сварочного поста;
Чт.с.- часовая тарифная ставка рабочих,
зависящая от условий труда, сложности (разряда) работ и систем оплаты труда.
Для ручной дуговой сварки:
Ки = 0,5; Кд =1,2; 3 - разряд; Чт.с. = 16,32
руб., tco = 1,34 ч.
Для дуговой сварки в СО2:
Ки = 0,6; Кд =1,2; 3 - разряд; Чт.с. = 16,32
руб., tco = 0,089 ч.
Для дуговой сварки под флюсом:
Ки = 0,3; Кд =1,2; 3 - разряд; Чт.с. = 16,32
руб. tco = 0,0992 ч.
.6 Сравнительный анализ
технологической себестоимости вариантов сварки
Технологическая себестоимость складывается из
затрат на сварочные материалы, затрат на электроэнергию, стоимости оборудования
и затрат на заработную плату. Расчет технологической себестоимости 1м шва
производим по формуле (18).
Для ручной дуговой сварки:
Технологическая себестоимость 1м шва для дуговой
сварки в СО2:
Технологическая себестоимость 1м шва для дуговой
сварки под флюсом:
Исходя из полученных данных делаем вывод, что
наиболее экономичной является механизированная сварка в СО2.
Высокая технологическая себестоимость ручной
дуговой сварки объясняется высокими затратами на покрытые электроды, а так же
на заработную плату, из-за низкой производительности процесса. Высокая
технологическая себестоимость дуговой сварки под флюсом обусловлена
дороговизной сварочных флюсов, а также высокой стоимостью оборудования и низким
коэффициентом его использования.
Таким образом, для данной конструкции выбираем типовой
способ дуговой механизированной сварки в СО2.
Все ранее вычисленные значения сводим в итоговую
таблицу 8.
Таблица 8 - Технологическая себестоимость 1м шва
|
Способ
сварки
|
|
Ручная
дуговая
|
Механизированная
в СО2
|
Автоматическая
под флюсом
|
Основное
общее время сварки 1м шва tco, ч
|
1,34
|
0,89
|
0,43
|
Затраты
на сварочные материалы, руб
|
электроды
|
проволока
|
газ
|
проволока
|
флюс
|
|
179,4
|
230,4
|
1,19
|
217,6
|
62,9
|
Затраты
на технологи-ческую энергию, руб
|
1,7
|
1,09
|
1,65
|
Затраты
на сварочное оборудование, руб
|
307,4
|
22,5
|
78,5
|
Затраты
на заработную плату рабочим, руб
|
2,30
|
1,5
|
15,4
|
Себестоимость,
руб
|
887,14
|
257,6
|
376,48
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте оценка технологичности
конструкции показала, что никаких ограничений процесс сварки не имеет. Было
выбрано три способа сварки плавлением: ручная дуговая сварка плавящимся
электродом, механизированная сварка плавящимся электродом в среде защитного
газа СО2 и автоматическая дуговая сварка под флюсом. Далее технологические
задачи были решены на основе использования расчетных и аналитических методов
проектирования процесса сварки.
Анализ экономической эффективности показал, что
наиболее экономичным из выбранных способов является механизированная сварка в
СО2.
Высокая технологическая себестоимость ручной
дуговой сварки объясняется высокими затратами на покрытые электроды, а так же
на заработную плату рабочим из-за низкой производительности процесса. Высокая
технологическая себестоимость дуговой сварки под флюсом обусловлена высокой
стоимостью сварочных флюсов и оборудования.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Марочник сталей и сплавов / Под ред. В.Д. Сорокина - М.: Машиностроение, 1989 -
639 с.
.
Акулов А.И. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки. -
М.: Машиностроение, 2003. - 560 с.
.
Федько В.Т. Дуговая сварка плавлением: Учебное пособие. - Томск: Изд-во Том.
ун-та, 1994. - 241 с.
.
Петров Г.Л. Сварочные материалы. - Л.: Машиностроение, 1972. - 280 с.
.
Смирнов В.В. Оборудование для дуговой сварки. Справочное пособие. - Л.:
Машиностроение, 1986. - 656 с.