Курсовая работа: Технологии заготовки, сборки и сварки гнезда для отливки шпал на Могилевском автозаводе
Технические условия, ГОСТы служат исходными данными для конструирования, разработке технологических процессов изготовления сварных конструкций.
1.3 Литературный обзор и результаты патентного поиска
В ходе литературного обзора и патентного поиска были рассмотрены и сравнены сварочные полуавтоматы четырех поколений.
К первому поколению относятся обычный сварочные полуавтоматы, с неинверторным источником питания, которые используются на многих отечественных предприятиях. В качестве образца был взят аппарат КИУ 1201 от Каховского завода электросварочного оборудования.
К аппаратом второго поколения относятся полуавтоматы с обычным инверторным источником питания, отличающиеся своей компактностью и относительно невысокой стоимостью. За образец взят аппарат KempactMIG 2530 производства фирмы Kemppi (Финляндия).
Аппараты третьего поколения отличаются возможностью синергетического управления сварочным процессом, наличием большого количества сварочных программ и возможностью программирования режимов. Из этого поколения был взят финский аппарат ProEvoluthion 5200 с проволкоподающим механизмом Propmig 501.
К последнему четвертому поколению относятся аппараты, способные управлять эпюрой сварочного тока, оснащенные технологией STT – перенос металла за счет сил поверхностного натяжения (см. рисунок 1). Это уникальные аппараты, позволяющие полностью стабилизировать сварочный процесс и горение дуги за счет подачи импульсов в очень короткий промежуток времени. за образец взят аппарат немецкой фирмы Lincoln – PowerWave 4555/STT.
Рисунок 1: Процесс STT
При сравнению были учтены преимущества и недостатки каждого аппарата. В результате был выбран сварочный аппарат Kempact MIG 2530, имеющий оптимальное соотношение качества и цены и обладающий всеми необходимыми функциям для осуществления процесса сварки, отвечающий самым современным требованиям.
1.4 Направление совершенствования технологического процесса по
сравнению с существующим вариантом
Для усовершенствования конструкции сборки и процесса сварки предлагается вариант замены винтовых прижимов на пневмокамеры, а так же замену СО2 на смесь Ar.
Защитным газом является Аr взамен сварки в СО2. Эта сварка обеспечивает достаточно высокое качество швов. За счёт уменьшения сил поверхностного натяжения расплавленного металла под действием кислорода стабилизируется процесс переноса металла, уменьшается разбрызгивание, улучшается внешний вид и формирование шва. По сравнению со сваркой в СО2 сварка в аргоне увеличивается предел выносливости при работе на переменных нагрузках. Возрастает также технологическая прочность шва, уменьшается склонность к образованию кристаллизационных и холодных трещин.
С учётом зачистки швов, горелок, производительности процесса сварка в Аr оказывается дешевле сварки в СО2 .
Преимущества применения газовых сварочных смесей на основе Ar по сравнению с СО2 :
1) увеличение количества наплавленного металла за единицу времени, а также снижение потерь электродного металла на разбрызгивание;
2) снижение количества прилипания брызг (набрызгивания) в районе сварного соединения и как следствие уменьшение до 95% трудоемкости по их удалению;
3) повышение плотности и пластичности металла шва;
4) повышение стойкости металла шва против образования горячих трещин (критическая скорость деформации при СО2 - 22,5 мм/мин, при сварке в Arсоставляет 27,1 мм/мин);
5) повышение циклической прочности сварного соединения;
6) процесс сварки стабилен даже при некоторой неравномерности подачи сварочной проволоки, а также наличия на ее поверхности следов технологической смазки и ржавчины;
По результатам анализа заводского технологического процесса можно сделать выводы, что внесённые изменения позволят усовершенствовать изделие с точки зрения техники безопасности, использование пневмокамер в приспособлении и Arпозволит уменьшить трудоёмкость и стоимость сборочных операций.
1.5 Обоснование выбора материала изделия
В данном курсовом проекте используется Ст.3. Она относится к низкоуглеродистым сталям- одной из наиболее многочисленных группе сталей. Основным легирующим элементом является углерод, его содержание не превышает 0,25 %. Дополнительно в сталь вводятся кремний и марганец для лучшего раскисления и распределения вредных примесей (серы и фосфора) в процессе выплавки. Их количество незначительно (Кремний не более 0,4%, марганец не более 0,7%), поэтому их не считают легирующими элементами.
Теплофизические свойства:
-удельное электросопротивление при 0 о С
r= 76 мкОм×см,
- коэффициент теплопроводности при 20 о С