122879 (Балка рукояті екскаватора ЕКГ-8И), страница 3

2.2 Вимоги до допоміжних матеріалів

2.2.1 Вимоги до зварювального дроту

Електродний дріт при автоматичному і напівавтоматичному зварюванні під флюсом і в середовищі СО₂ і інших захисних газів є одним з основних елементів, що визначають якість зварного з”єднання, тому для її підбору необхідно дотримуватись наступних вимог:

• в якому стані повинно бути її покриття;

• шкідливих домішок у металі дроту, таких як сірка і фосфор повинно бути відповідно не більше 0,025 і 0,03;

• дріт повинен постачатись у бухтах, герметично упакованих з обов”язковоюбіркою, де вказана марка дроту, підприємство виробник, діаметр, маса;

• на поверхні дроту не повинно бути задирів, окисної плівки, іржі, забруднення і мастила.

2.2.2 Вимоги до захисного газу

Зварювання в середовищі захисних газів у сучасній техніці знайшло широке використання і є одним з найбільш ефективних і високопродуктивних методів, тому захисний газ повинен відповідати наступним вимогам:

• він повинен строго відповідати ГОСТу чи ТУ;

• не перевищувати в своєму складі присутність вологи, т.я. це може погіршити якість зварювання;

• забезпечувати надуйний захист розплавленого металі;

• забезпечити високу продуктивність виробничого процесу;

• забезпечити добре формуваннґ зварного шву.

2.3Технічні умови на зварні з”єднання

1. Стикові зварні шви, що належать УЗК, слід починати і закінчувати на технічних виводних планках, які після зварювання мають бути видалені газовою різкою, а місця різки зачищені абразивом.

2. У випадку, якщо вивідні планки не застосовуються, кратери на кінцях швів повинні бути заварені. Вивидити шов на основний метал забороняється.

3. У місцях виходу зварних швів на вільні кромки доступні для зварювання торці кромок деталей мають бути обварені, а у стикових з”єднаннях і зачищені.

4. У випадку відхилення від площинності вільних кромок виступи величиною h>5 мм слід обрізати газовою різкою і зачистити абразивом з забезпеченням плавного переходу (див.рис.)

5. При виконанні багатошарових швів кожний шар перед накладанням наступного повинен бути очищений від шлаку і бризов металу. Ділянки шарів шву з раковинами і тріщинами повинні бути видалені і знову заварені.

6. У двосторонніх швів кутових і таврових з”єднань ГОСТ5264-80, ГОСТ14771-76 і ГОСТ8713-80 величина катета К1 підварки шву повинна бути наступна:

при S3мм-К1S, але не більше 3 мм

при S>3мм-К1=(0,15-0,5) S, але не менше 3 мм.

(S-товщина більш тонкої деталі)

При двосторонньому зварюванні швів з розробкою кромок, якщо застосовуємий спосіб зварки не забезпечує суцільне проплавлення по перерізу, перед накладанням шву зі зворотньої сторони корінь шву повинен бути видалений (вирублений, виплавлений спеціальним різаком) і зачищений.

Після виплавки вольфраммовим електродом зачистку можна не виконувати. При двосторонньому автоматичному зварюванні корінь раніш накладеного шву повинен бути зачищений від грату і протіків.

1. При накладанні переривчатого зварного шву кінці деталей повинні бути приварені. При цьому допускаються додатні відхилення розміру довжини останньої приварюємої ділянки і від”ємні відхилення розміру останнього кроку, що перевищують граничні.

2. Не допустимі наступні зовнішні дефекти зварних швів:

• незаварені кратери, пропали, свищі, тріщини і виходячі на поверхню шву непровари.

• чешуйчатість поверхні з висотою нерівностей, що перевищує додатнє відхилення на розмір висоти підсилення шву і більше 3 мм для інших швів.

1. Для зварних швів, за виключенням підлягаючих ультразвуковому контролю з”єднань деталей товщиною не менш 21 мм, не допускаються наступні зовнішні дефекти:

• на 1 м довжини зварного шву (а при його довжині менше 1 м – на всій довжині) більш 4 зовнішніх пор діаметром не більше 2 мм, якщо відстань між ними не менш 25 мм, і діаметром не більш 1 мм, при відстані між ними 10-25 мм;

• підрізи основного металу на глибину більш зв 0,5 мм при товщині деталі до 10 мм і більше 1 мм при товщині вище 10 мм; довжина одного підріза не повинна перевищувати 20% довжини шву, а їх сумарна довжина не більше 40% довжини шву; недопустимі підрізи дозволяється виправляти накладанням тонких швів з забезпеченням плавного переходу від наплавленого до основного металу.

2.4 Вимоги до кваліфікації зварювальника

До зварювання візлів і конструкцій допускаються зварювальники які витримали теоретичні і практичні випробування і мають посвідчення встановленого образцю. Випробування зварювальників і встановлення їх кваліфікації виконується постійно діючими кваліфікаційними комісіями. При виготовленні балки рукояті потрібні зварювальники 3 і 4 розрядів.

Зварювання конструкцій повинно проводитись особами, що мають посвідчення і кваліфікації яких відповідають виконуємій роботі. Зварювання балки рукояті повинно проводитись дипломованими зварювальниками не нижче третьго розряду.

Електрозварювальник повинен виконувати ручне дугове зварювання в усіх просторових положеннях зварного шву вузлів і конструкцій із вуглецевих сталей, механізоване зварювання скалдних і середньої складності вузлів і конструкцій з вуглецевих сталей.

Зварювальник повинен знати побудову використовуємих електрозварювальних машин (напівавтоматів, автоматів, джерел живлення); властивості і призначення зварювальних матеріалів; вибір зварювальних матеріалів, вимоги,що пред2являються до зварного шву; основні види контролю зварних швів; причини виникнення внутрішніх напруг і деформацій у зварних з”єднаннях і міри їх попередження; встановлення режимів зварювання за заданими параметрами.

3. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС ВИГОТОВЛЕННЯ ОБЕЧАЙКИ ХВОСТОВОЇ

3.1 Критичний аналіз існуючого на підприємстві технологічного процесу

Існуючий на підприємстві технологічний процес виготовлення обечайки хвостової має ряд істотних недоліків, серед яких можна відмітити наступне:

1. Весь процес збирання і зварювання виконується на стендовій плиті без використання яких-небудь пристроїв, зокрема для плити верхньої і нижньої конструкції обечайки хвостової.

2. Зварювальні роботи виконуються в основному за допомогою механізованого зварювання в середовищі вуглекислого газу.

Не чітко додержуються послідовності виконання збирально-зварювальних робіт, а самі робочі місця розташовані хаотично, що приводить до появи зустрічних 3.4.Оцінка зварюємості матеріалу конструкції та вибір способу зварювання.

Сталь марки СТ3пс3 є низьковуглецевою сталлю звичайної якості категорія 3, напівспокійної, т обто розкислена марганцем і кремнієм.

Сталь 10ХСНД – низьколегована конструкційна сталь, досить недорога і має високі міцності хакректеристики.

Зварюваємість – це здібність сталей давати якісне зварне з”єднання. Зварюваємість може бути неоднаковою для різних видів зварювання. Дуже цінною властивістю металу є добра зварюваємість для декількох різних видів зварювання таких як дугове, газове і контактне. До таких матеріалів належать низьковуглецева і низьколегована сталь, технічно чистий алюміній і ін.

Істотним показником зварюємості вуглецевих низько- і середньолигованих сталей є їх стійкість до утворення твержих крихких зон з мартенситною структурою та холодних гартівних тріщин.

Орієнтовано можна оцінювати зварюємість подібних сталей за їх хімічним складом. При цьому загальний вплив останнього на схильність до тріщиноутворення вмісту вуглецю – Се.

Розрахуємо Се для сталі СТ3пс3:

що означає задовільну зварюємість без спеціальних засобів. Процентне співвідношення елементів в складі сталі наведено у табл.1.

Розрахуємо Се для сталі 10ХСНД:

Процентне співвідношення хімічних елементів у складі сталі 10ХСНД наведено у табл.3.

За розрахованим еквівалентом вмісту вуглецю видно що ця сталь теж добре зварюється.

Для зварювання цих сталей будемо застосовувати дугові способи зварювання у середовищі захисних газів. Зварювання будемо вести в середовищі СО₂ дротом Св-08Г2с.

Цей спосіб зварювання є досить продуктивним і недорогим. Крім того вуглецевий газ є нетоксичним і негорючим. Вуглекислий газ також забезпечує надійний захист зварювальної ванни від водню і азоту повітря. Механізоване зварювання поліпшує умови праці робітників.

3.5 Характеристика і обгрунтування зварювальних матеріалів

При виконанні усіх зварювальних робіт використовується механізоване зварювання в середовищі захисного газу.У якості захисного газу будемо використовувати вуглецевий газ 1-го сорта, склад якого наведений в табл.20.

Таблиця 20

Склад двуокісі вуглецю (за ГОСТ8050-85)

Об”ємна доля (СО2), % не менш	99,5
Об”ємна доля СО	Нема
Масова концентрація мінеральних масел і механічних домішок, мгкг, не більш	0,1
Масова доля води, % не більш	Нема
Масова концентрація водяної пари при температурі 200С і тиску 101,3 кПа, гсм3	0,181

Вуглецевий газ є нетоксичним і невзривонебезпечним. Застосування вуглецевого газу забезпечує надійний захист зони зварювання від взаємодії з воднем і попереджує азотування металу шву. Його теплофізичні характеристики добре впливають на стабільність горіння дуги. Достоїнством зварювання в СО₂ є низька вартість цього газу, а також можливість слідкування за процесом зварювання і при необхідності корегування режимів зварювання.

Особливість зварювання в СО₂ полягає в застосуванні електродного дроту з підвищеним вмістом елементів – розкислювачів. Для зварювання низьковуглецевих сталей широко використовують кремне-маргенцевий зварювальний дріт. У якості присадкового дроту будемо використовувати зварювальний дріт марки Св-08Г2С. Цей дріт вміщує підвищену кількість марганцю і кремнію. Ці елементи забезпечують добре розкислення зварного шву, що істотно впливає на його механічних характеристиках.

Також цей дріт забезпечує отримання викокої стійкості зварного шву проти кристалізаційних тріщин і пор. Хімічний склад присадкового дроту Св-08Г2С наведений в табл.21.

Таблиця 21.

Марка зварювального дроту	C,%	Si,%	Mn	r,%	Ni,%	S,%	P,%
Св-08Г2С	0.05-0.11	0.7-0.95	1.8-2.1	0,2	≤0.25	≤0,025	≤0,030

Таким чином при використанні такого сполучення захисного газу і зварювального дроту, зварений шов утворюється доброї якості і є рівноцінним основному металу.

Таблиця 22.

Механічні властивості зварного шву.

т, МПа	в, МПа	, %	, %
400	540	20	48

Механічні властивості металу залежать від його структури, яка визначається хімічним складом металу шву, при зварюванні сталі Ст3пс3 цим дротом хімічний склад шву є наступним.

Таблиця 23.

Хімічний склад металу шву, %

Метал	C	Si	Mn
Основний метал, Ст3пс3	0,14-0,22	0,5-0,30	0,40-0,045
Метал шву при зварюванні в середовищі СО2	0,10-0,16	0,20-0,47	0,57-0,79

Хімічний склад металу шву незначно відрізняється від складу основного металу. Ця різниця зводиться до зниження вмісту в металі шву вуглецю для запобігання утворення структур-включень при підвищених швидкостях охолодження. Можливе зниження міцності металу шву, визване зменшенням в ньому вмісту вуглецю, компенсується лигуванням металу марганцем і кремнієм.

3.6 Розробка маршрутної технології збирання та зварювання

Розрахунок і вибір режимів зварювання.