Выбор и технико-экономическое обоснование
технологии сварки [1,7,20,21,24,27,28,33,39,54,55]
Выбор вида и способа сварки в проекте должны быть обоснованы, исходя из их характеристики технических возможностей, производительности и экономической эффективности, в зависимости от:
- химического состава металла и его теплофизических свойств;
- толщины металла;
- назначения изделия (виды нагрузок, условия эксплуатации, наличие высоких или низких температур);
- программы выпуска;
- конструкции и габаритов изделий.
Необходимо широко использовать новые прогрессивные способы сварки, добиваясь комплексной механизации и автоматизации сварочных работ, снижения трудоемкости и улучшения качества. Следует стремиться к применению номинального количества видов сварки при изготовлении конструкции.
При выборе способы сварки следует учитывать возможное расчленение сварного изделия на узлы. Принятые способы сварки для подузлов должны обеспечивать необходимую точность размеров, наименьшие собственные напряжения, без усложнения транспортных средств передавать узел с одного рабочего места на другое, обеспечить проведение сварки с минимальным количеством оборотов.
Обоснование выбора способа сварки можно проводить путем сопоставления и расчета двух возможных способов сварки. Для этого производят расчет себестоимости сварки одного погонного метра или килограмма наплавленного металла по тем статьям, которые зависят от способа сварки. Такими статьями являются: стоимость сварочных материалов, прямая заработная плата сварщика, стоимость расходуемой при сварке электроэнергии, амортизационные отчисления и расходы на текущий ремонт сварочного оборудования. Сравнение стоимости одного погонного метра или килограмма наплавленного металла при различных способах сварки дает возможность сделать вывод о применении наиболее экономичного способа. Затем необходимо раскрыть сущность принятого способа сварки и его металлургические особенности.
Описание технологии сварки выполнять в следующей последовательности:
- способ сварки, наплавки, резки, пайки выбрать исходя из характеристик свариваемого изделия, материалов, анализа достоинств и недостатков различных способов сварки с учетом программы выпуска изделий;
- согласно выбранному способу сварки установить вид подготовки кромок согласно ГОСТа на сварку, дать схему сварного соединения, указать размеры;
- указать расположение шва и положение сварки в пространстве, количество слоев, проходов швов в каждом сварном соединении;
- обосновать мероприятия по уменьшению сварочных напряжений и деформаций.
- указать преимущества выбранного способа сварки, описать его сущность и особенности.
2.5 Выбор и обоснование сварочных материалов [12,32,54]
Выбор сварочных материалов производится в соответствии с принятыми способами сварки.
Выбор сварочных материалов выполнить из условия получения металла шва равноценного основному металлу по химическим и механическим свойствам, дать характеристику сварочных материалов.
При выборе сварочных материалов следует исходить из необходимости обеспечения:
- требуемой эксплуатационной прочности, получения плотных бездефектных швов, определенного уровня механических свойств металла шва в сочетании с основным металлом;
- необходимой сплошности металла шва (без пор и шлаковых включений или с минимальными размерами и количеством указанных дефектов на единицу длины шва);
- высокой стойкости металла шва против образования горячих и холодных трещин;
- требуемых механических свойств металла шва (прочности, пластичности, ударной вязкости);
- требуемых специальных свойств металла шва (жаропрочности, жаростойкости, коррозионной стойкости);
- высокой производительности сварки.
Обоснование выбранных сварочных материалов следует производить анализом свойств металла шва и основного металла (механических свойств и химического состава) с подтверждением этих свойств металловедческих анализов сварного соединения.
После обоснования выбора сварочных материалов для принятых в проекте способов сварки необходимо привести в форме таблиц химический состав этих материалов или механические свойства и химический состав наплавленного металла.
2.6 Выбор и обоснование режимов сварки[1,5,12,20,37,42,54]
Обосновать режимы основного процесса (сварки, наплавки, резки, пайки) расчетами, анализом и сопоставлением существующего производства и литературного материала по изученному курсу.
Обоснованному выбору подлежит род, сила тока, напряжение, диаметр и марка электрода и проволоки, флюса, вид и расход защитного газа, количество слоев, скорость сварки и подачи проволоки, вылет электрода, последовательность выполнения швов, расположение в пространстве.
Расчет режимов сварки следует производить по существующим методикам [1] на основе рассмотренных показателей свариваемости металла, выбранного способа сварки и сварочных материалов. При этом следует исходить из следующих условий: получение швов с оптимальными размерами и формой; обеспечение такого термического цикла, который обеспечит оптимальные свойства зон термического влияния и металла шва.
Если для данного вида или способа сварки нет методики расчета режима сварки, то его выбирают по таблицам справочников или по опытным данным предприятия.
Для металлов, у которых под воздействием термического цикла сварки могут произойти структурные изменения и связанные с ними ухудшение механических или специальных свойств, а также появление склонности к трещинам, в основу расчета режима сварки должно быть положено обеспечение требуемых размеров шва, определение области допустимых погонных энергий, формирующих свойства сварного соединения на ниже требуемых, а также структурный состав сварного соединения, гарантирующий отсутствие склонности к трещинам.
Выбранные или рассчитанные показатели режимов сварки необходимо представить в виде сводной таблицы 2.1 или таблицы 2.2.
Таблица 2.1
Режимы ручной дуговой сварки покрытыми электродами
| ГОСТ, Тип соединения | Толщина детали S  , мм
| Марка и диаметр электрода
d  , мм.
| Количество проходов (слоев) N, шт. | Род тока, полярность | Сила сварочного тока
I  , А.
| Напряжение на дуге
U  , В.
| Скорость сварки
V , м/ч.
|
Таблица 2.2
Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов