Milling-master.ru

В помощь хозяину
33 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разработка технологического процесса сварки

Технологический процесс сварки

Технологический процесс сварки : принципы проектирования

Проектирование технологического процесса сварки представляет собой сложную оптимизационную задачу, основанную на использовании расчетных аналитических методов проектирования. Оптимальный вариант технологического процесса изготовления сложной сварной конструкции выбирается из нескольких расчетных вариантов технологии. В зависимости от основного назначения различают перспективные и рабочие технологические процессы.

технологический процесс сварки

включает в себя :

  • последовательность технологических операций;
  • разбивку конструкции на отдельные технологические узлы или элементы;
  • эскизную проработку специальных приспособлений и оснастки;
  • расчеты режнмов основных сварочных процессов, расчеты ожидаемых сварочных напряжений и деформаций;
  • сравнительную оценку разработанныхвариантов технологии.

После окончательного утверждения технического проекта и прииятого варианта технологии выполняют рабочее проектирование конструкции (составление конструкторской документации) и разработку рабочей технологии (составление технологической документации).

Рабочий технологический процесс сварки включает в себя :

  • уточнения и изменения принципиального технологического процесса, связанные с изменением конструкции на этапе рабочего проектирования;
  • разработку технологических карт, в которых указывают все параметры режима сварки, примеияемые сварочные материалы иоборудование;
  • краткие описания технологических приемов выполнения отдельных сварочных операций;
  • требования к прочности и качеству сварных конструкций на отдельных этапах их изготовления;
  • указания методов проверки точности и контроля качества соединений, узлов и готовой конструкции.

В зависимости от количества изделий, охватываемых процессом, установлено два вида технологического процесса : типовой и единичный. Правила разработки рабочих технологических процессов предусматривают обязательное использование типовых технологических процессов и стандартов на технологические операции.

В зависимости от степени детализации каждый технологический процесс сварки может быть маршрутным, операционным или операционно-маршругным. Типовые технологические процессы разрабатывают на основе анализа многих действующих и возможных технологических процессов для типовых представителей групп изделий. Технологическая операция является частью технологического процесса, выполияемой на одном рабочем месте.

Технологический процесс сварки : разработка типового техпроцесса сварки

К основным этапам разработки типового технологического процесса относятся:

1) классификация объектов производства — выбирают группы объектов, имеющих общие конструктивно-технологические характеристики, и типовых представителей групп;

2) количественная оценка групп объектов — оценка типа производства (единичное, серийное или массовое);

З) анализ конструкций типовых объектов по чертежам, техническим условиям (ТУ), программам выпуска и типу производства разрабатывают основные маршруты изготовления конструкций, включая заготовительные процессы;

4) выбор заготовки и способов ее изготовления с технико-экономической оценкой оценивают точностные характеристики способов изготовления и качества поверхности, выбирают метод обработки;

5) выбор технологических баз;

6) выбор вида производства (сварка, литье, обработка давлением, механическая обработка);

7) составление технологического маршрута обработки — определяют последовательность операций и выбирают группы оборудования по операциям;

8) разработка технологических операций, включающая в себя:

  • рациональное построение операций;
  • выбор структуры операций;
  • рациональную последовательность переходов в операции;
  • выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную производительность и требуемое качество;
  • расчет загрузки технологического оборудования;
  • выбор конструкции технологической оснастки;
  • определение принадлежности выбранной конструкции к стандартным системам оснастки;
  • установление исходных данных, необходимых для расчетов, и расчет припуска на обработку и межоперационных припусков;
  • установление исходных данных для расчета оптимальных режимов обработки и их расчеты;
  • установление исходных данных для расчета норм времени и их расчет;
  • определение разряда работ и профессии исполнителей;

9) расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов типовых технологических процессов с выбором оптимального варианта;

1О) оформление документации на типовой технологический процесс сварки, согласование ее с заинтересованными службами и утверждение.

На предприятии должны быть компьютерные информационно-поисковые системы для поиска ранее разработанных аналогичных технологических процессов и отдельных технологических операций.

Всю информацию вводят в компьютер в кодированном виде. При разработке технологического процесса анализируют технологичность сварных изделий и конструкций. Количественная оценка технологичности основывается на системе показателей, включающей в себя:

  • базовые показатели технологичности, устанавливаемые в техническом задании на проектирование изделия;
  • показатели технологичности, достигнутые при разработке конструкции;
  • уровень технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым).

Основными показателями технологичности являются трудоемкость и технологическая себестоимость изготовления изделия.

Факторы, влияющие на выбор показателей: требования к изделию, вид изделия, объем выпуска, наличие информации, необходимой для определения показателей.

Требования к изделию определяют, каким видом технологичности должна обладать конструкция: производственным, эксплуатационным или и тем и другим, что, в свою очередь, определяет группу показателей технологичности.

В зависимости от вида изделия (сборочная единица, комплекс, комплект или деталь) из групп выбирают те показатели, которые могут характеризовать технологичность данного вида изделия.

Знание объема выпуска позволяет выбирать показатели, характеризующие расходы или затраты и имеющие наибольшую значимость при данном объеме выпуска.

Читать еще:  Технология сварки ленточных пил

Карта технологического процесса сварки

Сварка – сложный процесс, выполнение которого должно производится в строгой последовательностью определенных действий, которые связаны с подготовкой металла, выполнением сварного соединения и последующим контролем. Сварной шов, если не уделить ему должного внимания, является уязвимым местом в любой сварной конструкции. Причиной этому может послужить недостатки в разработке технологии сварки или вообще ее отсутствие, недостаточный контроль, неудачный выбор сварочного оборудования и материалов. Как результат — большое количество брака и убытки понесенные организацией для его устранения. Предотвратить убытки можно корректно разработав инструкцию на выполнение сварочных работ и проконтролировав ее исполнение.

Так что же такое технологическая карта на сварку? Карта технологического процесса сварки или как ее еще называют технологическая карта сварки — это документ, который является результатом разработки технологии сварки конкретного соединения, в котором прописаны самые важные технологические параметры создания сварного соединения, по сути это инструкция по сварке соединений. Технологическая карта сварки была утверждена и введена в активное действие первого января 1984 года, более 30 лет назад. При разработке технологии сварки металлоконструкций каждое сварное соединение должно быть изготовлено в соответствии с разработанной для нее технологической картой сварки.

Технологическая карта по сварке должна содержать следующие данные:

1. Сведения о основном металле.

2. Сведения о качестве и подготовке соединения под сварку: данные о разделке (величина зазора, величина притупления, угол наклона разделки и т.д.), о количестве и расположении прихваток, данные о предварительной очистке кромок, размеры шва.

3. Данные о фиксации свариваемого изделия и о возможном подогреве. А также последовательность выполнения проходов в сварном шве.

4. Сведения об используемом сварочном оборудовании и сварочных материалах. Подбор сварочных материалов и оборудования основывается на различных сведениях, полученных из литературы, в том числе профессиональной сварочной (журналы, статьи), на собственном опыте, а также на отзывах организаций.

5. Сведения о режиме сварки в зависимости от способа сварки могут включать: сварочный ток, напряжение дуги, скорость сварки, полярность при сварке, расход защитного газа, скорость подачи проволоки и др. Нарушение рекомендованных режимов сварки может привести к охрупчиванию металла шва и околошовной зоны.

6. Сведения о форме сварного соединения, способах и объемах контроля качества сварного соединения.

Разработка карты технологического процесса сварки начинается с анализа свариваемого материала и подбора способа сварки. После этого производится анализ условий, при которых будет работать сварная конструкция и определяется, какими нормативными документами нормируется изготовление и работа этой конструкции. Далее по данным нормативной литературы и по расчетным данным определяется режим сварки, рассчитывается необходимое количество проходов, геометрия сварного соединения и другие параметры.

Каждая технологическая карта по сварке получает свой идентификационный номер, который в дальнейшем используется для указания в технической документации и спецификациях проекта. Визирует карту технологического процесса сварки сам разработчик, он же ставит свою подпись внизу формуляра.

При строительстве объекта на производстве должен находиться комплект технологических карт всех используемых типов сварных соединений. Полный комплект карт технологического процесса сварки хранится в отделе главного сварщика. Сварщик при выходе на смену получает технологические карты для сварных соединений, которые он выполняет в процессе работы. Осмотр и контроль подготовленных кромок и готового сварного соединения выполняется службой технического контроля в соответствии с разделом контроля качества и испытаний сварных соединений. Таким образом, не происходит никакой путаницы между службами, так как всё необходимое указано в технологической карте сварного соединения.

На каждом предприятии, при организации сварочного производства обязательно составляются карты технологического процесса сварки, иначе сложно выдержать параметры, предъявляемые к качеству выполняемой работы. Некоторые предприятия не могут позволить себе содержание дорогостоящего инженерного состава сварочного производства. Инженерный центр «Mavego» минимизирует Ваши затраты на содержание инженерно-технических работников и на основании договора и технического задания, в кратчайшие сроки разработает комплект технологических карт сварки, а также подберет оборудование и материалы.

Для получения качественного результата проделанной работы при производстве сварочных работ, сварщик должен руководствоваться документом, в котором корректно описаны все этапы выполнения сварки на объекте строительства. Несоблюдение рекомендаций приведенных в технологической карте может привести к разрушению сварного соединения при эксплуатации, что может повлечь за собой необратимые последствия.

Разработка технологического процесса сварки.

Рис. 7. Схема контактной шовной сварки.

Расчетное определение параметров шовной сварки [2]

Читать еще:  Технологический процесс сварочных работ

Параметрами режима шовной сварки являются:

1) диаметр рабочей поверхности электрода dр;SР;fp, мм;

1) усилие на электродах Fсв, кН;

3) скорость шовной сварки Vсв, м/с;

Шовная сварка может рассматриваться как точечная для случая очень близкого расположения сварных точек, т. е. при значительном шунтировании сварочного тока.

1. Диаметр рабочей поверхности электрода. Материал роликов зависит от вида свариваемого изделия и подбирается в соответствии с рекомендациями. Размеры роликов для заданной толщины деталей определяются с помощью таблицы.

Рекомендуемый размер роликов для толщины = 2 мм

2. Время сварки.

2.1. Время (длительность) импульса сварочного тока tСВ (с):

· для алюминиевых сплавов

где – толщина более тонкого листа, м.

2.2. Время (длительность) паузы между импульсами сварочного тока

определяют из следующих соотношений между временем импульса tсв и продолжительностью одного сварочного цикла tЦ = tСВ + tП :

· для алюминиевых сплавов

.

3. Сварочное усилие Fсв(Н) между роликами для низкоуглеродистых

сталей и алюминиевых сплавов определяют по формуле:

где – толщина одного из свариваемых листов, м.

При некачественной сборке и жёсткой конструкции сварного узла Fсвувеличивают на 10 %.

4. Шаг точек , (мм) при шовной сварке устанавливается в

зависимости от толщины свариваемых деталей, а также требований герметичности (перекрытие литых зон составляет 20–50 %). Шаг точек tШ (мм) ориентировочно определяется для герметичных швов по следующей зависимости:

· для алюминиевых сплавов

где – толщина более тонкой детали, мм.

5. Скорость шовной сваркиVсв, (мм/с) определяют по формуле

6. Сила сварочного тока Iсв (A), необходимая для образования

соединения, может быть определена по закону Джоуля–Ленца.

Исходные данные для расчета сварочного тока:

δ=0,002 – толщина свариваемого материала, м;

с1,2=922, с3=388, – удельная теплоемкость свариваемого (АМг6) и электродного (БрХ1) материалов в зависимости от температуры, Дж/(кг·град); [13]

γ1,2 = 2640, γ3 = 8920 – плотность свариваемого (АМг6) металла и металла электродов (БрХ1) в зависимости от температуры, кг/м3;

ТПЛ =620– температура ликвидуса свариваемого материала, С;

dЭ=0,008 – диаметр контактной поверхности электрода, м;

tСВ=0,1 – время протекания сварочного тока, с;

m=0,15 – коэффициент, учитывающий изменение сопротивления участка

электрод–электрод в процессе сварки; [14]

к1=0,8 – коэффициент неравномерности распределения тепла;

к2=1,5 – коэффициент формы электрода (для электродов с конической рабочей частью и плоской рабочей поверхностью);

=2rдк = rээ=7– суммарное сопротивление деталей к концу процесса сварки, мкОм. [14]

QЭЭ – общее количество теплоты, затрачиваемое на образование соединения, Дж, определяют из уравнения теплового баланса:

где Q1 – теплота, расходуемая на нагрев столбика металла высотой для деталей равной толщины 2 ( – толщина одной детали) и диаметром основания, равным диаметру электродов dэ, до температуры плавления металла ТПЛ, Дж;

Q2 – теплота, расходуемая на нагрев металла в виде кольца шириной х2 и высотой 2 , окружающего центральный столбик, до температуры 0,25 ТПЛ, Дж;

Q3 – потери теплоты в электроды, которые учитываются нагревом условных цилиндров в электродах высотой х3 каждый и диаметром основания dэ до температуры 0,125 Тпл, Дж.

При расчёте Q2 принимают, что заметное повышение температуры наблюдается на расстоянии x2 от границы ядра. Значения x2определяются временем сварки tсв и температуропроводностью металла.

Для алюминиевых сплавов:

Если площадь кольца (dЭ + x2) и высота 2 , то при средней температуре кольца 0,25ТПЛ

Потери теплоты в электродах можно оценить, принимая, что за счёт теплопроводности нагревается участок электрода длиной

до температуры 0,125

Т.о. общее количество теплоты, затрачиваемое на образование соединения:

Тогда сила сварочного тока равна:

Сварочный ток, определенный выше, для получения сварной точки заданного диаметра должен протекать только через зону сварки. Величину сварочного тока при двухсторонней сварке и наличии ранее сваренных точек необходимо скорректировать с учетом тока шунтирования. Для расчёта токов шунтирования при шовной сварке в настоящее время нет хорошо разработанной методики. Поэтому в соответствии с рекомендациями можно полагать, что при сварке деталей одной и той же толщины при условии tСВ=const и FСВ=cons отличие в значениях тока для точечной и шовной сварки не превышает 15–20 %.

где IСВ. ШС – действующее значение тока при шовной сварке, А; КШ – коэффициент шунтирования. [2]

Режимы шовной сварки алюминиевого сплава АМг6:

Порядок разработки технологического процесса изготовления сварных конструкций

Классификация технологических процессов. Проектирование технологических процессов сварки представляет собой сложную оптимизационную задачу, основанную на использовании расчетных аналитических методов проектирования. Оптимальный вариант технологического процесса изготовления сложной сварной конструкции выбирается из нескольких расчетных вариантов технологии.

Читать еще:  Сварка стали аргоном технология

В зависимости от основного назначения различают перспективные и рабочие технологические процессы (ТП).

Перспективный ТП включает в себя последовательность технологических операций, разбивку конструкции на отдельные технологические узлы или элементы, эскизную проработку специальных приспособлений и оснастки, расчеты режимов основных сварочных процессов, расчеты ожидаемых сварочных напряжений и деформаций, сравнительную оценку разработанных вариантов технологии.

После окончательного утверждения технического проекта и принятого варианта технологии выполняют рабочее проектирование конструкции (составление конструкторской документации) и разработку рабочей технологии (составление технологической документации).

Рабочий ТП включает в себя следующие действия:

  • • уточнения и изменения принципиального технологического процесса, связанные с изменением конструкции на этапе рабочего проектирования;
  • • разработку технологических карт, в которых указывают все параметры режима сварки, применяемые сварочные материалы и оборудование;
  • • краткие описания технологических приемов выполнения отдельных сварочных операций;
  • • требования к прочности и качеству сварных конструкций на отдельных этапах их изготовления;
  • • указания методов проверки точности и контроля качества соединений, узлов и готовой конструкции.

В зависимости от количества изделий, охватываемых процессом, установлено два вида ТП: типовой и единичный.

Правила разработки рабочих технологических процессов предусматривают обязательное использование типовых ТП и стандартов на технологические операции.

В зависимости от степени детализации каждый ТП может быть маршрутным, операционным или операционно-маршрутным.

Типовые ТП разрабатывают на основе анализа многих действующих и возможных ТП для типовых представителей групп изделий.

Технологическая операция является частью ТП, выполняемой на одном рабочем месте.

Разработка типового технологического процесса сварки. Существуют следующие основные этапы разработки типового ТП:

  • • классификация объектов производства — выбирают группы объектов, имеющих общие конструктивно-технологические характеристики, и типовых представителей групп;
  • • количественная оценка групп объектов — оценка типа производства (единичное, серийное или массовое);
  • • анализ конструкций типовых объектов по чертежам, ТУ, программам выпуска и типу производства — разрабатывают основные маршруты изготовления конструкций, включая заготовительные процессы;
  • • выбор деталей и способов их изготовления с технико-экономической оценкой — оценивают точностные характеристики способов изготовления и качества поверхности, выбирают способ обработки;
  • • выбор технологических баз;
  • • выбор вида производства (сварка, литье, обработка давлением, механическая обработка);
  • • составление технологического маршрута обработки — определяют последовательность операций и выбирают группы оборудования по операциям;
  • • разработка технологических операций;
  • • расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов типовых ТП с выбором оптимального варианта;
  • • оформление документации на типовой ТП, согласование ее с заинтересованными службами и утверждение.

Разработка технологических операций включает в себя:

  • • выбор структуры и рациональное построение операций;
  • • определение рациональной последовательности переходов в операции;
  • • выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную производительность и требуемое качество;
  • • выполнение расчета загрузки технологического оборудования;
  • • выбор конструкции технологической оснастки;
  • • расчет припусков на обработку и межоперационных припусков, установление исходных данных для расчета оптимальных режимов обработки и норм времени;
  • • определение разряда работ и профессии исполнителей.

На предприятии должны быть компьютерные информационно-поисковые системы для поиска ранее разработанных аналогичных ТП и отдельных технологических операций. Всю информацию вводят в компьютер в кодированном виде.

При разработке ТП анализируют технологичность сварных изделий и конструкций. Количественная оценка технологичности основывается на системе показателей, включающей в себя:

  • • базовые показатели технологичности, устанавливаемые в техническом задании на проектирование конструкций;
  • • показатели технологичности, достигнутые при разработке конструкции;
  • • уровень технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым).

Основными показателями технологичности являются трудоемкость и технологическая себестоимость изготовления конструкций.

Факторы, влияющие на выбор показателей: требования к изделию; вид изделия; объем выпуска; наличие информации, необходимой для определения показателей.

Требования к конструкции определяют, каким именно видом технологичности должна обладать конструкция: производственной, эксплуатационной или и той и другой, что, в свою очередь, определяет группу показателей технологичности.

В зависимости от вида конструкции (сборочная единица, комплекс, комплект или деталь) из групп выбирают те показатели, которые могут характеризовать технологичность данного вида конструкций.

Знание объема выпуска позволяет выбирать показатели, характеризующие расходы или затраты и имеющие наибольшую значимость при данном объеме выпуска.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector