Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Подвижной состав железных дорог»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

__________В.М. Макиенко

«____»________20___г.

РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОДОВ ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНА ДЛЯ СВАРКИ ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ ВАГОНОВ

Пояснительная записка к дипломному проекту

ДП 190302.65.6В6.00-ПЗ

Студент гр.155 И.С. Синяк

Консультант по безопасности

жизнедеятельности

к.т.н., доцент А.А. Балюк

Консультант по экономике

к.э.н., профессор В.А. Подоба

Руководитель

Старший преподаватель Е.А. Лихачев

Нормоконтроль

Старший преподаватель Я.В. Жатченко

Хабаровск - 2016

Аннотация

Основной целью дипломного проекта является разработка сварочного электрода с покрытием из местного минерального сырья для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Произведён сбор информации о сварочных и наплавочных электродах, о составах электродных покрытий и их влиянии на металл шва.

Проанализирована сырьевая база Дальневосточного региона, выбрано наиболее подходящее сырьё для изготовления электродного покрытия.

Изготовлен и опробован сварочный электрод с покрытием на базе минерального сырья Дальневосточного региона.

Рассчитан экономический эффект от производства разработанного электрода.

Дипломный проект состоит из 10 чертежей и 92 страницы текста.

Annotation

The main purpose of diploma project is to develop a welding electrode with a coating of local mineral raw materials for welding carbon and low alloy steels.

Produced the collection of information on welding and hardfacing electrodes, the composition of the electrode coatings and their influence on the weld metal.

Analyzed raw material base of the far East region, selected the most suitable raw material for the manufacture of electrode coverings.

Manufactured and tested welding electrode with a coating on the base mineral raw materials of far East region.

Calculated the economic effect of the production of the developed electrode.

Thesis project consists of 9 drawings and 92 pages of text.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6

1 СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ В РЕМОНТЕ ВАГОНОВ 8

1.1 Роль сварочно-наплавочных работ при ремонте подвижного состава 8

1.2 Дефекты конструкции подвижного состава, устраняемые

сваркой или наплавкой 12

1.3 Особенности микрометаллургических процессов при

электрической сварке и наплавке 15

1.4 Классификация покрытых электродов 18

1.4.1 Электроды для сварки конструкционных углеродистых и

низколегированных сталей 21

1.4.2 Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей 21

1.4.3 Электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми

свойствами 21

1.5 Производство электродов для ручной дуговой сварки 22

1.6 Влияние электродных покрытий на свойства наплавленного металла 26

2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ 38

2.1 Оборудование для подготовки шихтовых материалов 39

2.3 Оборудование для металлографического анализа 40

2.4 Оборудование для спектрального анализа 41

2.5 Оборудование для анализа физико-механических и

эксплуатационных свойств сплавов 41

2.6 Материалы, используемые для создания электродов 43

3 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ НА БАЗЕ МЕСТНОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 46

3.1 Возможности создания новых сварочно-наплавочных

электродов из местного минерального сырья 46

3.2 Формирование составов покрытий опытных электродов 49

3.3 Состав, структура и свойства металла, наплавленного

опытными электродами 53

3.4 Сравнительная оценка сварочно-технологических свойств

опытных электродов и УОНИИ13/55 55

4. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫПУСКА ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ РУЧНОЙ СВАРКИ 61

4.1 Формирование себестоимости электродов 61

4.1.1 Расходы на сырьё и материалы 63

4.1.2 Расчёт контингента работников и фонда заработной платы 66

4.1.3 Расчёт отчислений на социальные нужды 67

4.1.4 Расчёт расходов на отопление и электроэнергию 67

4.1.5 Амортизационные отчисления 69

4.1.6 Расходы на охрану труда и технику безопасности рабочих цеха 70

4.1.7 Расчёт накладных расходов 70

4.1.8 Расчёт сметы на производство и реализацию продукции 71

4.2 Оценка экономической эффективности и финансовых

результатов проекта 73

5 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ 75

5.1 Общие указания по технике безопасности 75

5.2 Техника безопасности при подготовке деталей к сварочным

и газосварочным работам 76

5.3 Техника безопасности при электросварочных работах 77

5.4 Техника безопасности при газосварочных работах 79

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89

Список использованных источников 90

ВВЕДЕНИЕ

Сварочно-наплавочные технологии являются одними из ведущих, призванных решать современные задачи материального производства и способствовать прогрессу в промышленности, строительстве, на транспорте. В настоящее время, наиболее широкое применение находит электрическая сварка плавлением, которая даёт возможность осуществлять не только монтажные операции, но и формировать на изношенных поверхностях изделий покрытия с требуемыми эксплуатационными свойствами. К примеру, на железных дорогах России доля сварочных работ при изготовлении и ремонте конструкций (локомотивов, вагонов, верхнего строения пути и др.) составляет более 50 % всех операций. При этом очень широко используется ручная дуговая сварка и наплавка, которая, несмотря на ряд недостатков, является универсальной и мобильной; дает возможность восстанавливать изделия с трещинами незначительной протяженности, расположенных в труднодоступных местах; наплавлять малые площади износов и т.д.

Электроды для ручной дуговой сварки в Дальневосточном регионе производятся ограниченно или завозятся из центральных областей страны, так же, как и сырье для их изготовления, что в сложившейся экономической ситуации делает электроды весьма дорогими.

В настоящий момент существует несколько альтернативных решений этой задачи: продолжать завозить электроды, делать их из привозного сырья или наладить производство на базе местного сырья. В данной работе делается попытка разработки электрода общего назначения с покрытием из местного минерального сырья.

1 СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ В РЕМОНТЕ ВАГОНОВ

1.1 Роль сварочно-наплавочных работ при ремонте подвижного состава

Технический прогресс в промышленности неразрывно связан с постоянным совершенствованием сварочного производства. Сварка, наплавка, напыление, упрочнение и резка металлов являются одним из основных технологических процессов при ремонте и восстановлении деталей машин и механизмов.

Доля сварочно-наплавочных работ при ремонте деталей подвижного состава достигает 40%. В настоящее время разработан ряд эффективных технологий, позволяющих восстанавливать и упрочнять изношенные поверхности, заваривать трещины деталей из различных металлов и сплавов.

Сварка является одной из ведущих технологий, широко используемых предприятиями, занимающимися производством, эксплуатацией и ремонтом технических устройств. Значительное место занимает она и в строительном производстве.

До 80 % деталей, выбраковываемых при ремонте техники после ремонта пригодны к дальнейшей эксплуатации. При этом себестоимость восстановления не превышает 65 70 % стоимости новых, а расход материалов в 15-20 раз меньше чем на их изготовление. К примеру, в вагоноремонтном хозяйстве железных дорог России 76 % деталей восстанавливается сваркой и наплавкой.

Значительное внимание вопросам восстановления уделяется и в зарубежных высокоразвитых странах мира. Так, в автомобильной промышленности США, к началу нынешнего столетия в данном направлении было занято около 800 фирм и компаний которые на четверть удовлетворяли потребность автотранспортных предприятий в запасных частях [1,2].

Переход к новым производственным отношениям в России резко обозначил наиболее актуальные проблемы повышения прочности, надежности и долговечности деталей машин. Отсутствие запасных частей, их высокая стоимость крайне отрицательно сказываются на их технической готовности. Увеличение же производства новых запасных частей значительно увеличивает материальные и трудовые затраты, указывает на целесообразность вторичного использования изношенных агрегатов после восстановления.

Из практики известно, что при ремонте большинство выбракованных по износу деталей теряют не более 2 % исходной массы, при этом прочность практически остается на прежнем уровне. По целому ряду наименований важнейших, наиболее металлоёмких и дорогостоящих изделий вторичное их потребление значительно больше, чем потребление новых запасных частей.

Отмеченное даёт основание утверждать, что вопросам разработки и внедрения, новых, эффективных, недорогих сварочно-наплавочных материалов, позволяющих формировать свойства наплавленных поверхностей, равнозначных или превосходящих свойства восстановленного изделия, требуется уделять самое пристальное внимание. В настоящее время повсеместное предпочтение отдаётся электрической сварке с использованием плавящихся электродов, так как она даёт возможность наравне с монтажными операциями осуществлять восстановление изношенных изделий, упрочнять поверхности деталей путём нанесения покрытий с высоким уровнем эксплуатационных свойств.

На любых предприятиях, использующих в своей деятельности различные машины и механизмы всегда остро стоит проблема поддержания своего парка в рабочем состоянии. Работоспособность каждой единицы техники зависит от условий эксплуатации, качества обслуживания и ремонта. Последние два фактора влияют на все затраты, связанные с содержанием техники, а это: своевременное снабжение расходными материалами и запасными частями.

В результате снабжение техники запасными частями, а также комплектование её каким либо дополнительным оборудованием стало весьма затруднительно и дорого, особенно в случаях, когда техника требует заводского ремонта. Поэтому на одну из ключевых позиций выдвигается проблема восстановления вышедших из строя деталей и узлов. Необходимость в восстановлении деталей и элементов конструкций механизмов возникает вследствие изменения их размеров, формы или разрушения. На рисунке 1.1 приведены некоторые способы восстановления деталей(более подробно рассмотрены в [3].

Рисунок 1.1- Способы восстановления деталей

На производстве реализованы десятки методов восстановления, но до 70% всех деталей при ремонте может быть восстановлено с помощью сварки и наплавки. На рисунке 1.2 представлены основные способы сварки и наплавки.

Рисунок 1.2 - Основные способы сварки и наплавки.

Например, при ремонте подвижного состава в вагонопассажирском депо Хабаровск сварочные работы составляют около 60%, в локомотивном депо – 50%. Из приведённых выше способов сварки и наплавки в ремонтном производстве (в депо) используются: ручная дуговая, автоматическая под слоем флюса, автоматическая и полуавтоматическая в среде защитных газов, автоматическая и полуавтоматическая порошковой проволокой, газовая, электроконтактная, индукционная. Процентное соотношение применяемой наплавки представлено на рисунке 1.3.

Как видно из приведённых данных, ручная дуговая сварка, несмотря на свои недостатки, занимает значительную часть в общем объёме сварочных работ при ремонте.

Это вызвано рядом причин:

- данный способ сварки допускает работу в различных пространственных положениях и в труднодоступных местах;

- возможность сварки и наплавки различных металлов и сплавов, износостойких слоёв, а также наплавку режущего инструмента;

- сравнительно простое, мобильное и недорогое оборудование.

Перечисленные причины делают ручную дуговую сварку очень распространённой как на крупных, так и на мелких предприятиях, занимающихся различными ремонтными и монтажными работами.

В настоящее время в механизмах и машинах применяется множество различных материалов, но подавляющее большинство конструкций и узлов изготавливается из стали. Номенклатура используемых в машиностроении сталей весьма обширна, что обязательно учитывается при выборе сварочно-наплавочных материалов.

Исторически сложилось, что центры производства сварочных материалов расположены в европейской части страны, а сырьевые ресурсы, используемые этими предприятиями, разбросаны по всей территории бывшего СССР. С распадом СССР значительная часть сырьевой базы указанных производств оказалась за границей, что привело к перебоям в работе предприятий и вызвало значительное удорожание необходимого сырья.

Для Дальнего востока эта ситуация усугубляется ещё и отдалённостью региона от промышленно развитых районов страны. Тем не менее, известно, что Дальний восток обладает мощнейшими запасами минеральных ресурсов, в том числе и тех, которые могут быть использованы при производстве сварочных материалов. Следовательно, актуальность данной темы – использовать местное сырьё при производстве сварочных материалов, весьма велика.

1.2 Дефекты конструкции подвижного состава, устраняемые

сваркой или наплавкой

В эксплуатации подвижной состав получает разного рода повреждения: это износы и трещины. Износы возникают в результате трения, коррозии, трещины – из-за накопления напряжений в металле при работе конструкции (трещины в элементах рам), чрезмерных нагрузок (трещины в корпусе автосцепки).

Трещины могут себя проявить и как результат некачественного исполнения ремонта наплавкой или сваркой.

Приведём краткий анализ неисправностей деталей вагонов по ст.Тында:

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР