Комплекс технологических процессов в сварочном производстве

Комплекс технологических процессов в сварочном производстве Нормирование технологических процессов в сварочном производстве Темы дипломных работ № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ФИО студента Барановский Кирилл Андреевич Безносов Руслан Максимович Василенко Алексей Павлович Демидов Константин Денисович Добривский Дмитрий Александрович Кипин Иван Александрович Комарова Ксения Константиновна Короткий Михаил Михайлович Кравец Данил Андреевич Лапашинов Александр Александрович Мойсеев Спартак Спартакович Тема ВКР Отработка режимов автоматической трубопроводных систем Тумали Антон Андреевич Применение колебательных движений при автоматической аргонодуговой сварке Муравьев В.И. стыковых соединений титановых сплавов импульсной аргонодуговой Руководитель сварки Бахматов П.В. Предприятие (целевое) ПАО "Амурский судостроительный завод" Бахматов П.В. ПАО "Амурский судостроительный завод" Сварка трением с перемешиванием ребристых панелей Отработка режимов соединений автоматической сварки многопроходных стыковых Клешнина О.Н. Исследование влияния режимов механической обработки стыкуемых кромок Муравьев В.И. силовых элементов летательного аппарата на минимизацию капиллярноконденсированных загрязнений Создание новых сварочных материалов на основе техногенных и Соболев Б.М. минералогических отходов ПАО "Амурский судостроительный завод" ПАО "Амурский судостроительный завод" Исследование процесса роботизированной лазерной сварки технологических Клешнина О.Н. трубопроводов Отработка режимов автоматической аргонодуговой сварки трубопроводных Клешнина О.Н. систем с импульсной подачей присадочного материала Исследование процессов сварки сплава Manaurite 900 Бахматов П.В. Разработка вращающего устройства для сварки криволинейных трубопроводов Бахматов П.В. ПАО "Амурский судостроительный завод" ПАО "Амурский судостроительный завод" Исследование влияния экспериментальных сварочных флюсов на формирование Соболев Б.М. сварных соединений при автоматической дуговой сварке ПАО "Амурский судостроительный завод" Получение заготовок с использованием аддитивной технологии (дуговая наплавка) Клешнина О.Н. ПАО "Амурский судостроительный завод" 1 Общий план проектирования ТП Цель выполнения РГР изучение основ разработки технологических процессов в машиностроении. Задачи, выполняемые в ходе подготовки РГР: - выбрать заготовку и провести анализ способов ее изготовления на предмет технологичности; - назначить способ сварки и операции подготовки заготовки; - в зависимости от исходных данных назначить: режимы сварки, тип сварного соединения согласно ГОСТ, методы контроля; - произвести нормирование сборочно-сварочных и контрольных операций; - определить необходимое оборудование для сборочно-сварочных работ; - составить технологический процесс на изделие включающий: маршрутную карту, операционные карты сварки и контроля, ведомость оснастки, ведомость материалов, карты эскизов; - подготовить отчет согласно РД 013 и выставить его в личном кабинете. 2 Общий план проектирования ТП Цель проектирования ТП - подробное описание процессов изготовления детали с необходимыми технико-экономическими расчетами и обоснованиями принятого варианта. В основу проектирования технологических процессов положены два принципа: 1. Первый принцип технический – технологический процесс должен обеспечивать качество изделия. 2. Второй принцип экономический – технологический процесс должен обеспечивать минимальную себестоимость изделия. В соответствии с техническим принципом - спроектированный ТП должен полностью обеспечить соблюдение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление данного изделия. ТП должен выполняться с наиболее полным и правильным использованием всех технических возможностей оборудования, инструментов и прочих средств технологического оснащения. Из имеющихся вариантов технологических процессов изготовления одного и того же изделия предпочтение отдают наиболее производительному и рентабельному. При равной производительности сопоставляемых вариантов выбирают наиболее рентабельный, а при равной рентабельности - наиболее производительный. При разработке технологического процесса изготовления детали используют чертежи сборочной единицы, в состав которой входит деталь, чертежи самой детали, сведения о количественном выпуске деталей, стандарты на полуфабрикаты и заготовки, типовые и групповые технологические процессы, технологические характеристики оборудования и инструментов, различного рода справочную литературу, руководящие материалы, инструкции, нормативы. 3 Виды ТП Процесс технологического проектирования содержит ряд взаимосвязанных и выполняемых в определенной последовательности этапов. Перспективный технологический процесс сварки 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 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, 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. 4 Поэтапный выбор операций 1 Технические условия на сборку: Технические условия на сборку состоят из требований по проверке заготовок и деталей перед сборкой: Требований по состоянию их поверхностей по зачистке кромок под сварку и их обезжириванию, припускам на усадку сварных швов, предельным зазорам при сборке различных типов соединений, которые устанавливаются соответствующими ГОСТами, стандартами или размерами, указанными на чертеже, в зависимости от способа сварки и требований на прихватку. 2 Технические условия на сварку: Технические условия на сварку должны включать в себя требования: по зачистке сварных швов и соединений после сварки, по соблюдению режимов сварки, указанных в картах технологического процесса, допускаемым отклонениям по наружному виду сварных швов и их размерам, качеству сварных швов, минимальной температуре окружающей среды, а также требования к подготовке и аттестации сварщиков и минимальному разряду сварщиков, допускаемых к сварке изделия. 3 Технические условия на сварочные материалы: Разработке технологического процесса предшествует подробное изучение заданной сварной конструкции, в результате чего намечаются способы сборки и методы сварки отдельных узлов и конструкции в целом. Руководствуясь этим, на основе полученных данных разрабатываются технические условия на сварочные материалы (сварочную проволоку, флюс, защитные газы, электроды). В технических условиях на сварочные материалы отражаются основные требования соответствующих ГОСТов, стандартов: - на электроды ГОСТ 9466-75; - на сварочную проволоку стальную ГОСТ 2246-70; - на сварочные флюсы ГОСТ 9087-81 и ТУ, ОСТы; - на углекислый газ ГОСТ 8050-85; - на аргон ГОСТ 10157-79. 5 Поэтапный выбор операций 5 Выбор способа сборки В зависимости от типа производства, особенностей конструкции и оснащенности сборочного цеха сборка может производиться на одном неподвижном месте, к которому подаются все детали и узлы, инструмент и приспособления, либо при перемещении изделия от одного рабочего места к другому, при этом на каждом рабочем месте устанавливается определенная деталь или узел. Кроме того, в зависимости от ранее указанных факторов, существуют два вида сборки: - сборка конструкции из отдельных деталей – подетальная сборка методом наращивания; - сборка из отдельных узлов – поузловая сборка, на которые расчленяют конструкцию. Второй вариант более рационален, так как он позволяет специализировать рабочие места, более широко применять различные приспособления и тем самым получить большую производительность. Сборку стальных конструкций можно производить одним из следующих способов: - по разметке с применением простейших универсальных приспособлений; - на универсальных плитах с пазами, снабженных упорами, фиксаторами и различными зажимами; - при помощи шаблонов; - на специальных стендах и сборочных приспособлениях; - по отверстиям. Сборка по разметке малопроизводительна и применяется только в индивидуальном производстве. 6 Выбор способа сварки Производится исходя из темы ВКР. Режимы назначаются исходя из толщины свариваемого металла и способа сварки, допускается применение различных методик расчета в зависимости от заданного способа сварки. 6 Поэтапный выбор операций 7 Последовательность сборочно-сварочных операций При изготовлении сварных конструкций сборочно-сварочные операции выполняют в различной последовательности. Возможны следующие схемы технологического процесса сборки и сварки: - сборка конструкций в целом с последующей сваркой; - последовательное чередование сборки и сварки; - сборка и сварка технологических узлов, подузлов, а затем сборка и сварка конструкций в целом. По первой схеме изготавливают несложные сварные конструкции, состоящие из двух - трех деталей. Последовательная сборка и сварка производятся в том случае, когда сварка полностью собранной конструкции невозможна. Сборка и сварка конструкции по третьей схеме применяется для сложных сварных конструкций, дает возможность выделить такие подузлы и узлы в конструкции, для которых могут применяться механизированные способы сборки и сварки. 8 Выбор сварочных материалов Производится исходя из темы ВКР, ранее при прохождении технологической практики производилось их описание. Допускается использование материалов из п. 3 Проволоку выбирают с учетом: - способа сварки; - рассчитанных режимов сварки; - применяемого сварочного оборудования; - требуемых свойств сварных соединений; - марки свариваемых сталей. 7 Поэтапный выбор операций Выбор флюсов для сварки производится по ГОСТ 9087-81, который предусматривает использование трех групп флюсов: АН-348А, АН-348АМ, ОС4-45,ОСЦ-45М, АН-60, АН-22, АН-64, ФЦ-9 - для сварки углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей; АН-26, АН-22,АН-30, АНФ-16, АНФ-17, ФЦК-С, К-8 - для сварки высоколегированных сталей; Флюсы - для сварки цветных металлов и сплавов. Флюсы выбирают в сочетании со сварочной проволокой, учитывая при этом: - марку и толщину свариваемой стали; - способ сварки; - требования к свойствам сварных соединений. В качестве защитных газов при сварки применяют инертные и активные газы. Аргон, предназначенный для сварки, регламентируется ГОСТ 10157-79, поставляется высшего, первого и второго сорта. Аргон второго сорта предназначен для сварки нержавеющих сталей. Гелий поставляется по ГОСТ 20461-75. Для сварки применяют технический гелий с содержанием гелия 99,8 %. Наиболее распространенным из активных газов является углекислый газ. Для сварочных целей обычно применяется углекислота, поставляемая по разработанным ЦНИИТМАШ техническим условиям. Защитные газовые смеси необходимо применять в соответствии с технологической инструкцией «ЭМК Атоммаш» 02859.25090.00201. Инертные газы применяют для сварки корневых швов легированных сталей, а также для сварки высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов. 8 Поэтапный выбор операций Для сварки углеродистых и низколегированных сталей используют углекислоту пищевую по ГОСТ 8050-85. Выбор сварочных материалов основан на следующих общих принципах: - обеспечении требуемой эксплуатационной прочности сварного соединения, т. е. определенного уровня механических свойств металла шва в сочетании с основным металлом; - обеспечении необходимой сплошности металла шва (без пор и шлаковых включений или с минимальными размерами и количеством указанных дефектов на единицу длины шва); - отсутствии холодных и горячих трещин, т. е. получении металла шва с достаточной технологической прочностью; - получении комплекса специальных свойств металла шва (жаропрочности, жаростойкости, коррозийной стойкости). 9 Выбор рода тока и полярности При сварке применяются как переменный, так и постоянный ток. Преимуществом постоянного тока является устойчивое горение дуги. Но переменный ток дешевле, поэтому его применение при сварке предпочтительнее. Однако существуют и также способы сварки, при которых используют только постоянный ток. Так, сварку в защитных газах и под флюсом выполняют на постоянном токе обратной полярности. Электроды с основным покрытием также требуют постоянного тока обратной полярности, как и сварочные флюсы для сварки высоколегированных сталей, основу которых составляет плавиковый шпат. В этих случаях происходит насыщение дуги кислородом или фтором, имеющим большое сродство к электрону. 9 Поэтапный выбор операций 10 Выбор сварочного оборудования Основными критериями для выбора рациональных типов оборудования служат: - техническая характеристика, наиболее отвечающая принятым в разрабатываемом техпроцессе режимам сварки; - наибольшая эксплуатационная надежность и простота обслуживания; - наибольший коэффициент полезного действия и наименьшее потребление энергии при работе; - наименьшие габариты, обеспечивающие минимальную площадь для размещения; - наименьшая масса и минимальная стоимость. Для рационального подбора современного оборудования, соответствующего перечисленным выше признакам, следует пользоваться новейшей справочной литературой, проспектами и каталогами, в которых приводят описания, технические характеристики и стоимость электрического оборудования. Для разработки реального ТП необходимо выбирать оборудование, используемое при выполнении ВКР. 11 Выбор методов контроля В описываются все применяемые в разрабатываемом технологическом процессе сборки-сварки металлоконструкции методы контроля, инструменты и оборудование для проведения контроля. В технологическом процессе обязателен 100% визуально-измерительный контроль всех выполняемых работ. Другие методы выбираются в зависимости от требований к качеству сварной конструкции. Контроль сварной конструкции необходим для предупреждения появления дефектов в швах, а также для определения качества готовых изделий. Контроль производят перед сваркой, в ее процессе и после сварки изделия или узла. Перед сваркой проверяют качество исходных материалов, правильность выбора сварочного оборудования, газовых и электрических приборов. Эту стадию контроля называют предварительным контролем. В процессе сварки проверяют правильность выполнения отдельных операций, соблюдение режимов сварки и заданного порядка наложения швов, исправность оборудования и приборов. Эту стадию называют операционным контролем в процессе сварки. По окончанию сварки проверяют качество швов и готового изделия. Эту стадию называют окончательным контролем сварных швов и готового изделия. Выбор методов окончательного контроля выполняют в соответствии с техническими условиями на контроль и приемку сварной конструкции и требованиями чертежа. 10 План работ по выполнению РГР 1 Выбрать эскиз конструкции в зависимости от способа сварки, назначить конструктивные элементы сварных швов. Количество швов 1-3 шва на конструкцию. 2 Систематизировать существующую информацию о проектировании ТП: оборудование, сварочные материалы, основные операции, методы контроля. 3 Выполнить 3D чертеж конструкции 4 Эскизно спроектировать операции и переходы в проектируемом ТП 5 Изучить программный комплекс Technopro 5+ 6 Приступить к проектированию ТП в программном комплексе Technopro 5+. 7 При использовании программного комплекса получить комплект маршрутных и операционных карт содержащих основную информацию: - Используемое оборудование - Входной контроль материалов - Подготовительные операции - Сварочные операции и переходы - Контроль качества 8 Готовый комплект маршрутной карты должен содержать: операционные карты сварки и контроля, ведомость оснастки, ведомость материалов, карты эскизов, используемое оборудование 11