Характеристика цеха и сварочного участка

Используются технологические кузнечные операции осадки слитков, всесторонней ковки, вальцовки (прокатки) с использованием валков переменного сечения, штамповки в объемных штампах, прошивки, вырубки и др. Использование штампов с разъемными вставками позволяет получить штамповки сложной конфигурации с минимальными припусками под механическую обработку.

Масса штамповок от 100 г до 3000 кг, площадь проекции от 60 до 12000 см². для термообработки штамповок и поковок кузнечные цеха имеют электрические печи с принудительной циркуляцией воздуха.

КУМЗ выпускает более 1500 наименований штамповок, 1200 типоразмеров поковок, 1600 наименований кольцевых заготовок из 70 марок алюминиевых и магниевых сплавов по стандартам Российской Федерации согласно ОСТ 1 90073-85 «Штамповки и поковки из алюминиевых сплавов» и ТУ 1 92-147-89 «Поковки кованые и штампованные из магниевых сплавов». Имеется техническая возможность для производства штамповок по стандартам BS 1472, DIN 1749, AMS 4127G, ASTM В 247-02а.

Кузнечное производство обеспечивает изготовление штамповок и поковок из алюминиевых сплавов методом объемной штамповки. Заготовкой для кузнечного производства может быть слиток, прессовое изделие или прокат.

Непосредственно перед горячей объемной штамповкой заготовки нагреваются в электрических печах до температуры 240—480 °С в зависимости от используемого сплава. Термическую обработку изделий производят после их нагрева до температуры 470—530 °С в селитровых ваннах или вертикальных — закалочных печах с охлаждением в воде. Горячая объемная штамповка производится за несколько проходов. После штамповки изделие подвергают осветлению поверхности путём травления в растворе каустической соды и последующей обработке в растворе азотной кислоты. Далее изделие зачищают от образовавшихся дефектов, обрезают.

В 2008 на КУМЗе был начат опытный выпуск плит  по собственным техническим условиям. Брикетированная смесь алюминиевого порошка с TiH2 вспенивается в специальной печи при стабильной температуре, в результате чего получается пеноалюминий с закрытыми порами. Основная область применения: поглощение ударной и звуковой волн, изоляция, облегчение конструкций.

2 Общая характеристика цеха и сварочного участка (характеристика сварки, основных и вспомогательных технологических материалов, используемых в процессе сварки).

Различают более 150 видов сварочных процессов. ГОСТ 19521- 74 сварочные процессы классифицирует по основным физическим, техническим и технологическим признакам.

Основа классификации по физическим признакам – вид энергии, применяемой для получения сварочного соединения. По физическим признакам все сварочные процессы относят к одному из трех классов: термическому, термомеханическому, и механическому.

Термический класс – все виды сварки плавления, осуществляемые с использованием тепловой энергии (газовая, дуговая, электрошлаковая, плазменная, электроно – лучевая и лазерная).

Термомеханический класс – все виды сварки осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная, кузнечная, газо – и дугопрессовая ).

Механический класс – все виды сварки, давлением, провидимые с использованием механической энергии (холодная, трением, ультразвуковая и взрывом).

По техническим признакам сварочные процессы классифицирует в зависимости от способа защиты металла в зоне сварки, непрерывности процесса и степени его механизации.

Чтоб облегчить труд сварщика и для повышения производительности труда применяют различные высокопроизводительные виды сварки.

- Сварка пучком электрода – два или несколько электрода соединяют в пучёк (двух трех местах сваривают контактные концы друг с другом) и электрододержателем ведут сварку. При сварки пучком электрода контакт происходит между свариваемым изделием и одним стержней электродов по мере оплавления, контакт переходит на следующий стержень. При сварки пучком электрода можно пользоваться повышенной силой тока.

- Сварка с глубоким проваром – на стержень электрода наноситься, более толстый слой покрытия увеличивая этим тепловую силу дуги и повысить её проплавляющие действия, то есть увеличить глубину расплавления основного металла. Сварку ведут короткой дугой, горение которой поддерживается за счет операния козырька покрытия на основной металл применяют при сварки угловых и тавровых соединениях.

- Сварка наклонным электродам – электрод укладывается в разделку шва, для удержания электрода в разделке и для изоляции и защиты дуги применяют медные накладки длина дуги в процессе горения равна толщина слоя покрытия диаметр электрода 6-10мм, а длина электрода 800-1000мм.

- сварка электрода большим диаметров – 8-12мм и величина тока от 350-600А но имеет свои недостатки:

1. Трудно выполнять в узких местах.

2. Быстрое утомляемость сварщика.

3. Возникает значительное магнитное дутье.

- Ванная сварка выполняют одним или несколькими электродами при повышенной величине тока это обеспечивает разогрев свариваемых элементов для образования большой ванны жидкого металла которую удерживают специальной формой в процессе сварки наплавленный металл постоянно находится в жидком состоянии в конце процесса сварки для ускорения и охлаждения сварочной ванны дуги периодически прерывают.

- Безогарковая сварка – электрод не закрепляется в держателе, а приваривается к нему торцом, что позволяет использовать весь стержень.

- Ручная дуговая сварка.

- Газовая сварка и резка.

- Полуавтоматическая сварка

- Автоматическая сварка под слоем флюса и в среде защитных газов.

- Аргона – дуговая сварка

- Электроконтактная сварка

Для 170 трубы я по расчетам сделал три прихватки, прихватка длиной 30мм.

Прихватки наносятся через каждые 30мм.

Для сварки корня шва я выбрал электрод диаметром 3мм.

Для сварки второго шва я выбрал 4мм.

Для прохождения второго шва нужно делать колебательные движения из стороны в сторону для захватывания ( сваривания ) обоих кромок.

3. Технический контроль

3.1 Организация контроля качества

Дефекты в сварных соединениях могут быть вызваны плохим качеством сварных материалов, неточной сборкой и подготовкой стыков под сварку, нарушением технологии сварки, низкой квалификацией сварщика и другими причинами. Задача контроля качества соединений – выявление возможных причин появления брака и его предупреждения.

Работы по контролю качества сварочных работ проводят в три этапа:

- Предварительный контроль, проводимый до начала работ:

- Контроль в процессе сборки и сварки ( по операционный ).

- Контроль качества готовых сварных соединений.

- Предварительный контроль включает в себя: проверку квалификации сварщиков, дефектоокопистов и итр, руководящих работами по сборке, сварке и контролю.

- В процессе изготовления (пооперационной контроль) проверяют качество подготовки кромок и сборки, Режимы сварки, порядок выполнении швов, внешний вид шва, его геометрические размеры, за исправностью сварочной аппаратуры.

- Последнее контрольная операция – проверка качества сварки в готовом изделии: внешний осмотр и измерения сварных соединений, испытания на плотность, контроль ультразвуком, магнитные методы контроля.

Проверка квалификации сварщика: квалификация сварщиков проверяют при установлении разряда. Разряд присваивают согласно требованиям, предусмотренным тарифно – квалификационными справочниками, испытания сварщиков перед допускам к ответственным работам производят по правилам оттистации сварщиков и специалистов сварочного производства.

Контроль качества основного металла. Качество основного металла должно соответствовать требованиям сертификата, который посылают заводы – поставщики вместе с партией металла необходимо произвести наружный осмотр установить механические свойства и химический состав металла.

При наружном осмотре проверяют отсутствие на металле окалины, ржавчины, трещин и прочих дефектов.

Предварительная проверка металла с целью обнаружения дефектов поверхности – необходимое и обязательная операция, благодаря которой можно предупредить применение некачественного металла при сварке изделия.

Механическое свойства основного металла определяют испытаниями стандартных образцов на машинах для растяжения, пессах и копрах в соответствии с ГОСТ 1497 – 73 металла методы испытания на растяжения.

Контроль качества сварочной проволоки: на проволоку стальную наплавочную устанавливают марку и диаметр сварочной проволоки, химический состав правило приемки и методы испытания, требования к упаковке, маркировки, транспортированию и хранению.

Каждая бухта сварочной проволоки должна иметь металлическую бирку на которой указано наименование и товарный знак предприятия – изготовителя сварочную проволоку, на которой нет документации подвергают тщательному контролю.

Контроль качества электрода. При сварке конструкции, в чертежах которых указан тип электрода, нельзя применять электрод, не имеющий сертификата. Электрод без сертификата проверяют на прочность покрытия и сварочные свойства определяют так же механические свойства металла шва и сварочного соединения выполненного электрода из проверяемой партией.

Контроль качества флюсов. Флюс проверяют на однородность по внешнему виду, определяют его механический состав, размер зерна, объем массу и влажность.

Контроль заготовок. Перед поступлением заготовок на сборку проверяют чистоту поверхности металла, и габариты качества подготовки кромок.

Контроль сборки: собранному контролируют: зазор между кромками, притупление и угол раскрытия для стыковых соединений: ширину нахлестки и зазор между местами для нахлесточных соединений.

Контроль качества сварочного оборудования и приборов. Проверяют исправность контрольно – измерительных приборов, надежность контактов и изоляции правильность подключения сварочной дуги, исправность замкнутых устройств, электрододержателя, сварочных горелок, редукторов, проводов.

Контроль технологического процесса сварки: перед тем как преступить к сварке, сварщик знакомится с технологическими картами, в которых указаны последовательность операций, диаметр и марка применяемых электродов, режимы сварки и требуемые размеры сварных швов. Не соблюдения порядка наложение швов может вызвать значительную деформацию.

При выполнении производственных операции за рабочим или бригадой рабочих закрепляется рабочие место в виде определённого участка производственной площади, оснащенной согласно требованием технологического процесса, соответствующим оборудованием и необходимыми принадлежностями. Рабочее место сварщика называют сварочным постом.

Для защиты рабочих от излучения дуги в постоянных местах сварки устанавливают для каждого сварщика отдельную кабину размером 2х2,5 или 2х2.

Стенки кабины могут быть сделаны из тонкого железа, или другого несгораемого материала высотой 1,8- 2,0м, для лучшей вентиляции не доходящих до пола на 0,2-0,3м. Пол должен быть из огнестойкого материла: кирпич, бетон, цемент. Стены окрашивают в светло-серый цвет красками хорошо поглощающими ультрафиолетовые лучи. Кабину оборудуют местной вентиляцией с воздухообменом 40м3/час на одного рабочего.

Вентиляционный отсос располагают так, чтобы газы, выделяющиеся при сварке, проходящим мимо сварщика.

Сварку детали производят на рабочем столе высотой 0,5-0,7м. Крышку стола изготавливают из чугуна толщиной 20-25мм, в ряде случаев на столе устанавливают различные приспособления для сборки и сварки изделий.

К нижней части крышки или ножки стола приваривают стальной болт, служащий для крепления токопроводящего провода от источника сварочного тока и для провода заземления стола. С боку стола имеются гнезда для хранения электродов. В выдвижном ящике стола хранится инструмент и технологическая документация. Для удобства работы в кабине устанавливают металлический стул с подъемным винтовым сидением, изготовленным не электропроводящего материала. Под ногами у сварщика должен находится резиновый коврик.

Сварочный пост оснащен генератором или сварочным трансформатором.

Электродуговая сварка – наиболее широко применяемая группа процессов сварочной технологии.

При электродуговой сварке кромки соединяемых деталей расплавляются электрическим дуговым разрядом.Для сварки необходим сильноточный источник питания низкого напряжения,к одному зажиму которого присоединяется свариваемая деталь, а к другому– сварочный электрод.Электрическая дуга представляет собой устойчивый длительный электрический разряд между двумя электродами в ионизированной газовой среде.Дуга состоит из анодной области, катодной области и столба.Главная роль дугового разряда– преобразование электрической энергии в теплоту.Температура дуги на оси газового столба достигает6000...7500°С, что позволяет расплавить практически все металлы и сплавы. На поверхностях анода и катода температура дуги снижается до 3500 – 4000 0С. Столб дуги окружен пламенем (ореолом).Из-за большого концентрации тепла и высоких температур при сварке тонкого или легкоплавкого металла, а также чувствительных к перегреву высокоуглеродистых,нержавеющих и легированных сталей электрическую дугу питают током обратной полярности.То есть минус источника тока подключают к изделию.

В результате очень высоких температур дуги возникают опасные факторы:интенсивное излучение сварочной дуги в оптическом диапазоне(ультрафиолетовое,видимое, инфракрасное)и интенсивное тепловое(инфракрасное)излучение свариваемых изделий и сварочной ванны.