Разработка технологии сварки кожуха полуоси автомобиля «Урал»

 

Рабочее напряжение сварочной дуги Uд определяют  по таблице зависимости рабочего напряжения сварочной дуги от силы сварочного тока:

 

 Т.о. Uд = 44  В

     Сварка  деталей осуществляется при следующих режимах:

Сила  тока ............330 - 340 А

Род тока .................постоянный

Полярность...............обратная

Напряжение  на дуге..........44-46 в

Скорость  сварки..............43 м/час

Величина  перекрытия шва........6 мм

Смещение  оси проволоки в сторону, противоположную вращению детали ... 10 мм 
 
 
 
 

5. Выбор сварочных  материалов и расчет  норм расходов.

Нормы расхода  сварочных материалов разрабатываются  на основании

нормативов расхода  материалов на 1мцм сварочного шва, которые

рассчитываются  применительно к соответствующим видам технологических

процессов сварки, типам сварных швов, режимам сварки.

Норма расхода  сварочных материалов на изделие  при дуговых

способах сварки определяется на основе нормативов расхода  сварочных

материалов по формуле:

1 1

ij j nij nj

j j

N H l i H l i

w w

= =

=å × × +å × ×

Где Hij, Hnij – нормативы  расхода j-го сварного материала при i-том

способе сварки непрерывного и прерывистого шва  соответственно, кг;

lij,lnji – протяженность  сварных швов j-го типа непрерывных  и

прерывистых соответственно, выполненных i-м способом сварки, м; j =

1,2,3,… w – типы  швов сварных соединений по  соответствующему ГОСТу.

Норматив расхода  сварочных материалов:

Н= М*Кр,

Где М – масса  наплавленного металла на метр сварного шва, кг; Кр-

коэффициент расхода, учитывающий технологические потери и отходы

сварочных материалов.

Масса наплавленного  металла:

-3

í ì M = F ×r × L ×10 ,

Где Fнм – площадь  поперечного сечения направленного  металла, см2; p –

площадь металла, г/см3; L – длина шва, равная 100см.

Нормы расхода  сварочных материалов по операциям :

005. РДС

Fнм=2,8см2, p=7,85г/см3

M=F p L 10-3=2,8*7,85*10-1=2,198кг/м

Кр=1,5 H=MKр=2,198*1,5=3,297 кг/м

18

L=3242мм N=Hl=10,7кг

025. РДС

Fнм=0,32см2, p=7,85 г/см3

М=0,32*7,85*10-1=0,251 кг/м

Н=0,251*1,5=0,3768кг/м

N=0,33кг

035. АДС

Fнм=0,1см2,

М=0,079кг/м

Н=0,081кг/м

p=7,85 г/см3

кр=1,03

N=7кг

045. АДС

Fнм=3,36см2,

Мнм=2,38кг/м

Н=3,56кг/м

N=6,33 кг

055. сварка под  флюсом

Fнм=14см2,

М=11кг/м

Н=11,32кг/м

p=7,85 г/см3

кр=1,03

N=1,923*11,32=21,70 кг

Норма расхода  флюса:

кр=1,1

Н=1,1*1,1=12,1кг/мкг/м

N=12,1*1,923=23,70кг

Норматив расхода  защитного газа:

19

1 1

n n

à yã oi äî ï i

i i

Í H t H

= =

=å × +å

Где Нг – норматив расхода защитного газа, м3(л);

Нуr – удельный расход защитного газа, м3/с(л/мин);

Tоi – основное  время сварки i-го прохода, с(мин);

Hdoni – дополнительный  расход защитного газа на выполнение

подготовительно – заключительных операций при сварке i-го прохода, м3 (л) ;

i-проходы.

Удельный расход защитного газа выбираем по таблице  в зависимости

от силы сварочного тока и диаметра электрода

Hуr=15л/мин = 2,6*10-4 м3/с

Время, затрачиваемое  на операцию 035:

При скорости сварки Vсв=9м/ч Т=30,8 мин.

Hr=2,6*10-4*30,8*60=0,48 м3 (450л).

20 
 
 
 

Сварка  «замка» осуществляется аргонодуговой  сваркой в 3 прохода.

Автомат для этой сварки разработан на Калужском Турбинном Заводе.

Первый  и второй проход осуществляется без  присадки, а третий с присадкой

в виде сварочной  проволоки Св08Г2С диаметром 2 мм по ГОСТ 2246-70.

При использовании  неплавящегося вольфрамового электрода  нет

разбрызгивания  металла, как основного, так и присадочного. В целях защиты

сварного шва  используют поддув аргона с обратной стороны шва.

7

После сварки «замка»  можно было бы заварить разделку

автоматической  сваркой под слоем флюса. Так  было бы быстрее и

экономичнее, но одним из основных параметров при сварке ротора является

величина боя, который не должен превышать 0,3 мм. Разделку можно

заварить аргонодуговой  сваркой на высоту 10-12 мм. Сварка начинают со

стороны, где  величина боя достигает своего максимального  значения. То есть

происходит как  бы смягчивание сварного шва. 

4. Разработка пооперационной  технологии.

Технологический процесс изготовления ротора паровой  турбины.

001. Заготовительная

002. Термическая

Для выполнения «мягкой» наплавки на корневую часть  шва

свариваемых кромок ротора необходимо нагреть заднюю и переднюю части

ротора до температуры  Т=300-3500С в камерной печи. Контроль температуры

производить термокарандашами.

005. Сварочная

Наплавляем канавки  ручной дуговой сваркой, используя  электроды

УОНИИ 13/45АА диаметром 5 мм. При этом сила сварочного тока

Iñâ  =170 - 200À, напряжение Uñâ = 32 -34Â . В процессе наплавки температура

свариваемых кромок на ширине 200-300 мм должна поддерживаться на

уровне 250-3000С. Подогрев осуществляется в термических печах,

обеспечивающих равномерный нагрев металла по всему сечению

наплавляемых  деталей.

006. Термическая.

После окончания  наплавки заднюю и переднюю части  ротора

подвергнуть отпуску  в камерной печи Тотп=600-6500С, t = 2.5 -3÷àñà .

007. Механическая.

Выточить форму  разделки. Проточить с основным металлом

наплавленный  участок под контроль.

008. Контрольная

Выполнить визуальный, капиллярный (цветной, люминесцентный) и

ультразвуковой  контроль. Контролю подвергается наплавка и зона,

прилегающая к  ней, основного металла на расстоянии не менее 20 мм от

границ оплавления.

Используемое  оборудование:

1) ДМК-4 – капиллярный  контроль;

10

2) ДУК-66П –  ультразвуковой контроль.

009. Механическая.

Эта операция выполняется  только при обнаружении в наплавленных

участках дефектов, превышающих допустимые нормы. Эти  дефекты

удаляются борфрезой.

010. Контрольная.

Выполнить капиллярный  контроль места зашлифовки.

Оборудование: ДМК-4.

015. Сварочная.

При отсутствии дефектов заварить проконтролированное  место ручной

дуговой сваркой  электродами УОНИИ 13/45АА ГОСТ9466-75 диаметром 5

мм. При этом сила сварочного тока Iñâ =170 - 200À, напряжение Uñâ = 32 -34Â .

Заварка дефектов идет без предварительного и сопутствующего подогрева,

если дефект отстоит от основного металла на расстоянии не менее 5 мм.

016. Контрольная.

Сделать ультразвуковой контроль места заварки.

Оборудование: ДУК-66П.

020. Сборочно-сварочная.

Один конец  ротора вставляем в планшайбу  станка Siu-160, а другую

часть прижимаем  к первой прижимным устройством. Но расстояние между

планшайбой и  прижимным устройством больше, чем  суммарная длина

ротора. Поэтому  необходима приварка приставки. На данном этапе мы

собираем переднюю часть ротора с приставкой и привариваем  их ручной

дуговой сваркой  в четырех точках. Используем электроды УОНИИ 13/45

ГОСТ 9466-75 диаметром 5мм, сила сварочного тока Iñâ =175 - 200À,

напряжение  Uñâ = 32 -34Â .

Нагреваем переднюю часть ротора и приставку двумя  горелками до

Т=400…4500С.

021. Контрольная.

Контролируем  сборку и прихватку приставки.

11

025. Сварочная.

После подогрева  приставки и передней части ротора двумя горелками

до Т=400…4500С  не допускать охлаждение зоны сварки в процессе сварки

ниже Т=2500С. Приварить  приставку к передней части ротора за четыре

прохода электродами  УОНИИ 13/45 АА диаметром 5мм, сила сварочного

тока Iñâ =175 - 200À, напряжение Uñâ = 32 -34Â . Глубина провара не более 1,5

мм. Сварку производить  участками по 150…200 мм с переходом  в

диаметрально-противоположную  сторону. При этом тщательно зачищать

швы от шлака. По окончании сварки дать шву медленно остыть в асбесте.

030. Сборочно-сварочная.

а) Установить технологическую  заглушку с трубкой для подвода

аргона в заднюю часть ротора, прихватить в четырех  диаметрально-

противоположных точках ручной дуговой сваркой электродами УОНИИ

13/45 диаметром  4 мм, сила сварочного тока Iñâ =160 -180À, напряжение

Uñâ  = 30 -34Â . Длина каждого приваренного участка по 10мм.

б) Установить основной люнет на направляющие станка Siu-160 и

закрепить.

в) Установить заднюю часть ротора муфтой в четырехкулачковый

патрон, второй конец ротора на основной люнет.