Технология сварного соединения металлов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?уществует определенная схема расстановки, согласно которой между 2 большими диафрагмами устанавливают 3 малых, высота которых в половину меньше высоты больших диафрагм. Рассматриваемая в дипломном проекте коробчатая балка (рисунок 1) состоит из 2 горизонтальных и 2 вертикальных листов, каждый горизонтальный лист состоит из 5 листов размерами 10*450*2000 мм, каждый вертикальный лист состоит из 5 листов размерами 8*1080*2000 мм. Для повышения жесткости установлены 4 большие диафрагмы размерами 4*400*1080 мм и 11 малых диафрагм размерами 4*400*540 мм. Коробчатые балки относятся к линейным конструкциям, так как имеют прямолинейные швы, учитывая большой объем сварочных работ и значительную протяженность сварных швов, с целью предотвращения деформаций необходимо соблюдать определенную последовательность наложения швов особенно поясных, кроме того нужно выполнять правку после сварки отдельных узлов балки, эти мероприятия позволяют снизить сварочные деформации и повысить работоспособность конструкции.
Обоснование выбора материала Низколегированными называются стали, содержащие до 0,2% С и до 2-3% в основном недефицитных легирующих элементов. Они не намного дороже углеродистых, но обладают рядом важных преимуществ: более высоким пределом текучести, что позволяет снизить расход металла на 15-30%, пониженной склонностью к механическому старению; повышенной хладостойкостью, лучшей коррозионной стойкостью и износостойкостью; возможностью значительно повысить после закалки и отпуска прочность, вязкость, изностойкость и чувствительность к надрезу. Все это в сочетании с хорошей свариваемостью обусловило широкое применение этих сталей при изготовлении трубопроводов и аппаратов, всевозможных сварных конструкций в вагоностроении, автомобилестроении, сельскохозяйственном машиностроении и других. Стали не флокеночувствительны и не склонны или мало склонны к отпускной хрупкости. Для изготовления коробчатой балки используется сталь 14Г2, характеристики которой указаны в таблицах 1 и 2.
Таблица 1- Механические свойства стали
Сталь 14Г2 Толщина проката, мм.Толстолистовая и широкополосная сталь GВ, МПа GТ, МПа ?5, %?н (кг*м/см2) при температуре+200-400-7004 8470 470340 34021 21- -- 3,5- -
Таблица 2- Химический состав стали в %
СтальСSiMnCrNiCuSP14Г20.12-0.180.17-0.371.2-1.6до 0.30до 0.30до 0.300.0400.035
Входящие элементы влияют на свойства стали. Углерод находится в стали обычно в виде химического соединения Fe3C называемого цементитом. С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличивается, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость и свариваемость ухудшается. Кремний широко используется при выплавке стали как раскислитель. Легирование кремнием углеродистых и хромистых сталей увеличивает их жаростойкость. Уменьшая подвижность углерода в феррите, кремний тем самым затрудняет формирование и рост цементитных частиц, что проявляется в повышении устойчивости структуры стали при отпуске. Содержание кремния в стали ограничивают, поскольку он повышает склонность стали к тепловой хрупкости. Марганец снижает критическую скорость охлаждения, уменьшает вязкость феррита. Марганец используется для частичной замены никеля с целью получения нужного сочетания механических свойств стали, а также с учетом меньшей стоимости марганца. Хром повышает жаростойкость и коррозионную стойкость стали, увеличивает ее электрическое сопротивление и уменьшает коэффициент линейного расширения.
Легирование стали хромом приводит к уменьшению склонности аустенитного зерна к росту при нагреве, существенному увеличению ее прокаливаемости, а также замедлению процесса распада мартенсита. Никель увеличивает пластичность, и вязкость стали, снижает температуру порога хладноломкости и уменьшает чувствительность стали к концентраторам напряжений; Сера находится в стали главным образом в виде сульфида железа FeS и является вредной примесью. Она сообщает стали хрупкость при высоких температурах (красноломкость). Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости, уменьшает коррозионную стойкость. Фосфор образует с железом соединение FeP, которое растворяется в железе. Кристаллы этого химического соединения очень хрупки, обычно они располагаются по границам зерен, резко ослабляя связь между ними, вследствие чего сталь приобретает очень высокую хрупкость в холодном состоянии.
2. Расчетно - технологическая часть
.1 Особенности сварки в среде углекислого газа
Сущностью и отличительной особенностью дуговой сварки в защитных газах является защита расплавленного и нагретого до высокой температуры основного и электродного металла от вредного влияния воздуха защитными газами, обеспечивающими физическую изоляцию металла и зоны сварки от контакта с воздухом и заданную атмосферу в зоне сварки. Используют инертные и активные защитные газы. При дуговой сварке применяют два основных способа газовой защиты: местную и общую в камерах (сварка в контролируемой среде). Наиболее распространенной является струйная местная защита в потоке газа, истекающего из сопла сварочной горелки. Качество струйной защиты зависит от конструкции и размеров сопла 1, расхода защитного газа и расстояния L от среза сопла А-А до поверхности свариваемого материала (рисунок 5). В строении газового потока различают две области: ядро струи 2 и периферийный участок 3. При истечении в окружающую воздушную среду в ядре потока 2 сохраняются скорость и соста