Технологический процесс ремонта сваркой

Технологический процесс ремонта сваркой

Содержание

Введение

.        Сведение о детали

.1      Конструктивные особенности и условия работы детали

.2      Свойства материала детали

.        Технология ремонта

.1      Технические условия на ремонт

.2      Выбор способа ремонта, сварочного материала, типа электрода

.3      Разряд выполняемой работы

.4      Подготовка поверхности к сварочно-наплавочным работам

.5      Параметры сварки

Вывод

Список использованных источников

Введение

В курсовом проекте разработан технологический процесс ремонта шкворневой стойки фермы кузова грузового вагона. Приведены методы контроля сварного шва и охрана труда. Составлена технологическая карта ремонта детали.

.        Сведение о детали

.1      Конструктивные особенности и условия работы детали

Шкворневая стойка фермы кузова грузового вагона (рис. 1) при работе воспринимает нагрузки, вызываемые инерционными силами, нагрузки от давления груза на стенку кузова с динамической составляющей при движении вагона. Нагрузки, возникающие при перевалке кузова вагона и передает их на сварные соединения крепления шкворневой стойки и пластины с нижней обвязкой боковой стенки. В свою очередь, нижняя обвязка боковой стенки вагона испытывает деформации кручения, обусловленные конструктивным креплением крышек разгрузочных люков и давлением на крышки разгрузочных люков и боковую стенку перевозимого груза, что также приводит к возникновению напряжений в сварных швах и околошовных зонах узла крепления шкворневой стойки к нижней обвязке стенки вагона. Наличие косынок снижает напряжения в зоне образования трещин за счет противодействия кручению нижней обвязки вдоль ее продольной оси и обеспечивает из-за достаточно близкого расположения более равномерное распределение полей напряжений в зоне приварки пластины к профилю шкворневой стойки на уровне горизонтальной полки нижней обвязки.

Рисунок 1 - Шкворневая стойка фермы кузова грузового вагона

Материал детали сталь 09Г2 (ГОСТ 19281-89). Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Сталь 09Г2 после обработки на двухфазную структуру имеет повышенный предел выносливости; одновременно примерно в 3-3,5 раза увеличивается число циклов до разрушения в области малоцикловой усталости. Характерный признак ферритно-мартенситных сталей - отсутствие на диаграмме растяжения площадки текучести.

2. Технология ремонта

.1 Технические условия на ремонт

Сквозная трещина длиной 160 мм в стойке толщиной 7 мм с приваркой профильной накладки нахлесточным швом находится поперек стойки. Ремонт стойки вагона выполняется в цехе специальным оборудованием.

.2 Выбор способа ремонта, сварочного материала, типа электрода

Ремонт вагона выполняется ручной дуговой сваркой. Сварка выполняется с помощью трансформатора ТДМ-140.

Постоянный ток перед переменным имеет то преимущество, что дуга горит стабильнее, а следовательно, процесс сварки вести легче, особенно на малых токах.

Питание сварочных постов постоянным током осуществляют от преобразователей и выпрямителей.

На рисунке 2 показана принципиальная электрическая схема и общий вид поста для ручной дуговой сварки постоянным током. От сети 1 переменный ток напряжением 220 или 380 В через рубильник 2 и предохранители 3 подается к источнику питания состоящему из асинхронного электродвигателя и сварочного генератора, соединенных между собой общим валом 4, где ток трансформируется до напряжения 25 - 75 В, необходимого для возбуждения дуги, и по сварочным проводам 5 через зажим 6 и электрододержатель 7 подводится к изделию 8.

а - электрическая схема; б - монтажная схема;

Рисунок 2 - Пост для ручной дуговой сварки

Сварка производится постоянным током прямой полярности (рис.3)

Рисунок 3 - Полярность сварки

Форма поперечного сечения сварного шва представлена на рисунке 4

Рисунок 4 - Форма поперечного сечения сварного шва

Для сварки стали марки 09Г2 применяют электроды с кислым покрытием из оксидов железа, марганца и кремния. Тип электрода Э38. Марка электрода ОЗС-41. Химический состав наплавленного металла (таблица 1). Длина электрода 350 мм. Диаметр электрода 5 мм.

Таблица 1 - Химический состав наплавленного металла.

Mn

Si

S

P

0,1

0,30

0,08

0,025

0,035

.3      Разряд выполняемой работы

Для выполнения сварки требуется сварщик 4-го разряда. Он должен знать основные законы электротехники, способы испытания сварных швов, особенности сварки и воздушно-дуговой резки на постоянном и переменном токе, механические свойства свариваемых металлов и сварных швов, должен уметь подобрать режим сварки по приборам и читать чертежи сварных конструкций. Дополнительно к требованиям, предъявляемым к сварщикам 3-го разряда, он должен уметь выполнять работы по сварке конструкций и трубопроводов из конструкционных сталей, цветных металлов и сплавов, сваривать детали из чугуна, наплавлять сложные детали и инструмент, выполнять воздушно-дуговую резку и строжку деталей из различных металлов во всех пространственных положениях.

.4      Подготовка поверхности к сварочно-наплавочным работам

ремонт шкворневый стойка сварочный

При сварочно-наплавочных работах, подготовительные операции заключаются в следующем: зачистке мест сварки или наплавки металлическими щетками; удалении загрязнений, ржавчины, остатков масел.

.5      Параметры сварки

Сила сварочного тока I_св определяется по формуле

Где I_св - сила сварочного тока, А

d - диаметр электрода, мм;

К - коэффициент, К = 60 ;

Расчет скорости сварки, м/ч, производится по формуле

где    α_н - коэффициент наплавки, г/А· ч;_шв - площадь поперечного сечения шва при однопроходной, см²;

ρ - плотность металла электрода, ρ =7,8 г/см³.

Масса наплавленного металла, г, для ручной дуговой сварки рассчитывается по формуле

где l - длина шва, см;

ρ - плотность наплавленного металла, ρ=7,8 г/см³.

Количество электрической энергии для сварки W₁ рассчитывается по формуле

где P - количество электрической энергии на изготовление одного изделия, Вт·ч;

I - сила тока, А;

U - напряжение, В;

t - время сварки, ч

Внешний осмотр и замер размеров швов. Внешний осмотр может быть выполнен невооруженным глазом и с помощью увеличительного стекла. Перед внешним осмотром сварные швы должны быть тщательно очищены от шлака, а если необходимо, то и протравлены. Осматривать детали следует как после прихваток, так и после наложения каждого валика. Размеры швов замеряют специальными шаблонами и измерительными приборами непосредственно после сварки. Осматривать необходимо все без исключения сварные соединения. Внешний осмотр и измерение сварных соединений осуществляют в условиях достаточной освещенности объекта контроля.

Для обеспечения условий, предупреждающих поражение электрическим током, необходимо корпуса сварочных преобразователей, трансформаторов и выпрямителей надежно заземлить.

Перед началом работы следует проверить исправность изоляции сварочных проводов электрододержателя и надежность всех контактных соединений вторичной цепи. Сварку следует выполнять только в исправной и сухой спецодежде и обуви, которая не имеет металлических гвоздей.

Необходимо всегда помнить, что прикасаться голыми руками опасно; сварочные провода нужно надежно изолировать от повреждений.

Это выполняется либо выключением тока, либо заземлением провода.

При оказании помощи пострадавшему необходимо быть в резиновых перчатках и надежно изолированным от земли (встать на сухую доску, резину, надеть калоши н т. д.). Брать пострадавшего следует только за сухую одежду. Если нельзя оттащить пострадавшего от токоведущих частей или заземлить провод, следует с большой осторожностью поочередно, не касаясь других проводов, удалить провод. Пострадавшему необходимо оказать первую помощь - сделать искусственное дыхание, для этого следует расстегнуть ему воротник, ослабить ремень и пояс брюк. При более тяжелом повреждении нужно немедленно вызвать врача.

Для устранения причин, способствующих возникновению пожаров, необходимо выполнять следующие противопожарные мероприятия:

а) нельзя хранить в рабочем помещении или рабочей зоне легковоспламеняющиеся или огнеопасные материалы;

б) необходимо защищать деревянные настилы от воспламенения листовым железом или асбестом;

в) каждый сварочный пост должен иметь огнетушитель, бачок или ведро с водой, а также ящик с песком и лопатой;

г) после окончания сварочных работ следует проверять рабочее помещение и зону, где производились сварочные работы, и не оставлять открытого пламени и тлеющих предметов.

д) каждый сварочный пост должен иметь огнетушитель, бачок или ведро с водой, а также ящик с песком и лопатой. После окончания сварочных работ необходимо проверять рабочее помещение и зону, где выполнялись сварочные работы, и не оставлять открытого пламени и тлеющих предметов.

Вывод

В ходе выполнения курсовой работы была разработана технология ремонта шкворневой стойки фермы кузова грузового вагона. Рассчитаны режимы сварки. Ремонт вагона лучше выполнять ручной дуговой сваркой.

Список использованных источников

Волченко В. Н. Сварка и свариваемые материалы. Справочное издание. М., 1991. - 526

Фоминых В. П. Электросварка. Учебник для проф-техн училищ. М., "Высш.школа", 1976. - 526