Анализ 2-го способа.
Широкое применение этого способа в промышленности при производстве конструкций из сталей, цветных металлов и сплавов объясняется высокой производительностью процесса и высоким качеством и стабильностью свойств сварного соединения, улучшенными условиями работы, более низким, чем при ручной сварке расходом сварочных материалов и электроэнергии.
К недостаткам способа относится возможность сварки только в нижнем положении ввиду возможного стекания расплавленных флюса и металла при отклонении плоскости шва от горизонтали более чем на 10-15°.
Данный метод сварки имеет преимущества при выполнении протяженных швов.
Анализ 3-го и 4-го способов.
Данные методы сварки находят широкое применение при сварке тугоплавких и химически активных металлов и сплавов.
Использование данных методов сопряжено с большими затратами электроэнергии и затратами на закупку нового оборудования. Для сварки также требуется наличие высококвалифицированного персонала.
Анализ 5-го способа.
Сварка в защитных газах нашла широкое применение в промышленности. Этим способом можно соединять вручную, полуавтоматически или автоматически в различных пространственных положениях разнообразные металлы и сплавы толщиной от десятых долей до десятков миллиметров. Защитные газы, как правило, обладают хорошей ионизирующей способностью, поэтому обеспечивают стабильное горение дуги, в том числе и при малых сварочных токах.
Себестоимость 1кг наплавленного металла при данном методе сварки ниже, чем при ручной дуговой сварке. Общее газопылевыделение меньше чем при ручной дуговой сварке и сварке порошковыми проволоками
В качестве защитного газа целесообразно применять инертный газ аргон, т.к. инертные газы в процессе сварки почти не взаимодействуют с металлами тогда, как активные газы энергично взаимодействую со свариваемым металлом и растворяются в нем, образуя химические соединения. Условия сварки способствуют интенсивному растворению активных газов в расплавленном металле, затрудняют их выделение и приводят к образованию пор. В среде инертных газов по сравнению с активными газами интенсивность выделения газов значительно ниже, а скорость охлаждения металла шва повышенная.
Получение высококачественных сварных соединений без пор достигают подбором защитного газа, использованием чистых инертных газов без примесей водорода, азота и кислорода, введением элементов-раскислителей в присадочный материал.
Сварка может производится на полуавтоматах различных марок, которые могут быть применены, по своим техническим данным, к изготовлению данной детали.
Данный способ является малопроизводительным, по сравнению с автоматической сваркой под флюсом , но позволяет выполнить швы, которые невозможно выполнить на автоматических установках.
Анализ 6-го способа.
Данный способ позволяет получить более высокую производительность по сравнению с полуавтоматической сваркой. Это вызвано следующими факторами:
– равномерным движением детали, т.е. равномерной скоростью сварки.
– скорость сварки и качество выполнения швов меньше зависят от квалификации сварщика, его физического состояния.
– появляется возможность использования нескольких установок одновременно, управляемых одним оператором, что в конечном счете ведет к увеличению производительности.
Но технологическое исполнение нашей детали не позволяет воспользоваться данным типом сварки.
Мы применяем наиболее эффективный способ – контактной шовной сварки. Одноко, при шовной сварке толстой детали с тонкой, особенно кольцевых швов, возникает проблема, связанная со смещением литого ядра в толстую деталь.
Для того чтобы литое ядро располагалось симметрично, относительно контакта деталь-деталь, необходимо правильно подобрать размеры рабочей поверхности роликов и их материал, чтобы повысить тепловыделение в контакте деталь-деталь и снизить теплоотвод от тонкой детали.
Таким образом, наиболее приемлемым технологическим приемом для получения соединения отвечающего технологическим требованиям является контактная шовная сварка с использованием бронзовых электродов. Желательно также предусмотреть, чтобы конструкция электродов позволяла ориентировать детали и фиксировать для сварки. Разработка конструкции электродов будет подробнее рассмотрена в конструкторской части данного проекта.
Кроме того, необходимым условием внедрения данной технологии, является ее адаптация к имеющемуся на предприятии оборудованию. В данном случае сварку планируется выполнять на контактной шовной машине МШ-1601.
Характеристики данной машины рассмотрим более подробно в п. 2.3.
2.3.1 Назначение
Машина конденсаторная МШ-1601 предназначена для контактной шовной сварки внахлест изделий из черных металлов и сплавов толщиной 0,1 до 1,0 мм, цветных металлов и сплавов толщиной 0,1 до 0,7 мм.
Машина предназначена для работы в следующих условиях:
Номинальное значение климатических факторов по ГОСТ 15543–89
В части действия климатических факторов исполнения УХЛ4, категория 4 по ГОСТ 15543.1–89.
Среда окружающая оборудование не взрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров, разрушающих изоляцию.
Группа условий эксплуатации машины М1, комплектующих – М9 по ГОСТ 17516.1–90.
2.3.2 Технические данные машины МШ-1601
| 1. Наибольший вторичный ток, кА 2. Наибольшее значение переменного тока подогрева, кА, не менее 3. Наибольшее значение переменного тока отжига, кА, не менее 4. Номинальный длительный вторичный ток, кА, не менее 5. Усилие сжатия электродов, даН наибольшее, не менее наименьшее, не более 6. Наибольшая запасаемая энергия, Дж 7. Емкость батареи конденсаторов, мкФ наибольшая наименьшая | 20±2,0 3,0 3,0 2,0 100 8 540 1200±20 200±20 |
| 8. Напряжение на батарее конденсаторов наименьшее наибольшее 9. Длительная мощность при зарядке, кВА, не более 10. Длительная мощность при подогреве и отжиге, кВА, не более 11. Коэффициенты трансформации сварочного трансформатора 12. Номинальный вылет верхнего электрода, м 13. Номинальный раствор электродов, м | 200±30 950±50 1,3 2,7 108,144,180,216 0,2 0,055 |
| 14. Ход верхнего электрода, м рабочий дополнительный 15. Наибольшее взаимное смещение электродов, мм, не более 16. Наибольшее вертикальное смещение электродов, мм, не более 17. Максимальная кратковременная производительность, св/мин, не менее 18. Максимальная среднечасовая производительность, св/час, не менее 19. Масса, кг, не более 20. Расход охлаждающей воды, л/ч, не более 21. Расход сжатого воздуха, приведенный к свободному состоянию (производительность 1690 св/час, усилие сжатия 100 даН, ход верхнего электрода 15 мм), М3, не более | 15±2,0 25±3,0 0,25 2,0 80 1690 360 360 1 |
| 22. Габариты длина ширина высота | 832 722 1535 |
| Содержание драгоценных и цветных металлов и сплавов. Суммарная масса драгоценных металлов, содержащихся в комплектующих частях изделия: Золото Серебро Платина | 0,012 г 17,118 г 0,132 г |
| Суммарная масса цветных металлов и их сплавов, содержащихся в комплектующих частях изделия: Алюминий Медь Латунь Бронза | 11,3 кг 25,25 кг 0,78 кг 5,5 кг |
2.3.3 Состав машины и комплектность
Машина состоит из следующих основных узлов:
Корпуса
Пневмоцилиндра с направляющим устройством.
Устройства пневматического.
Системы охлаждения.
Трансформатора.
Электрической части.
В комплект поставки входят:
Машина контактной сварки МТК 2002 УХЛ4 – 1
Ведомость ЗИП – 1
Комплект запасных и сменных частей по ведомости ЗИП, комплектов – 1
Паспорт, совмещенный с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации, экз – 1
2.3.4 Устройство и принцип работы машины
1. Машина МШ-1601 компонуется с использованием наружной поверхности и внутреннего объема несущей конструкции – корпуса 1. Корпус выполнен сварным, из прямоугольных труб и листовых гнутых элементов жесткости. Его левая и задняя стенки прикрыты навесными дверями, крыша и правая стенка – съемными щитками. На передней стенке корпуса в верхней ее части, крепится плита с вертикальным окном и кронштейном 2. на торце кронштейна закреплен пневмоцилиндр 3 с направляющим устройством, заканчивающийся электррододержателем 4 на конце ползуна. Нижний закрепленный на болтах кронштейн 6 служит ложе для токоведущего хобота 5, прижатого к кронштейну крышкой 8. на концах электрододержателя и хобота с помощью прижимов закреплены электроды 7.
Под нижним кронштейном расположен во всю ширину машины специальный столик 9, для размещения подготавливаемых к сварке деталей и укладки уже сваренных изделий. В корпусе, в центральной его части размещен сварочный трансформатор 10. Его вторичная обмотка через токоведущие элементы связана с электрододержателем и хоботом.
В левой верхней части корпуса, за дверью, смонтирована аппаратура пневматического устройства. Ниже расположены сливная коробка и гидрореле системы охлаждения. На задней стенке корпуса, под дверью, выведены вход и выход охлаждающей воды, вход сжатого воздуха и ввод электропитания.
Элементы электрической части машины размещены в средней и нижней части корпуса в правой его стороне. Оперативные элементы системы управления выведены на лицевые панели и создают удобные условия для обслуживания.
Для освещения рабочей зоны на крыше корпуса установлен светильник 11.
На лицевой стороне машины, слева, в верхнем углу закреплены манометр 12, указывающий давление сжатого воздуха в пневмоцилиндре, рукоятка 13 клапана регулирования этого давления и график усилия на электродах в зависимости от давления сжатого воздуха в пневмоцилиндре 14.