Ответы ГОСы. ) lдлина шва, м (0,130)
 Скачать 3.52 Mb.
|
|
2. Базирование деталей в сборочно-сварочном приспособлении. В соответствии с ГОСТ 21095-88, базирование – это придание объектам требуемого положения относительно принятой системы координат, осуществляемое с помощью выбранных на объекте баз в виде принадлежащих ему поверхностей, осей, точек и их сочетаний. Базирование – размещение определённым образом деталей относительно друг друга, относительно приспособления и сварочного оборудования. Совокупность трёх баз, составляющих систему координат объекта, называют комплектом баз. Использование комплекта баз необходимо для обеспечения неподвижности объекта в выбранной системе координат. В этом случае на объект налагаются 6 двусторонних геометрических связей, которые символизируются 6 опорными точками 1-6. По лишаемым степеням свободы разделяют: 1) установочную базу – база для наложения на объект опорных связей, лишающих его 3-х степеней свободы (передвижения вдоль одной из координатных осей и вращения относительно двух других осей); 2) направляющую базу – наложение на объект связей, лишающих его двух степеней свободы (перемещения вдоль одной оси и вращения вдоль ещё одной оси); 3) опорную базу – для наложения связей, лишающих одной степени свободы, т.е. перемещения относительно одной из осей координат; 4) двойную направляющую базу – для наложения на объект связей, лишающих его 4-х степеней свободы – перемещения вдоль 2-х осей и вращения относительно 2-х осей; 5) двойную опорную базу – для наложения на объект связей, лишающих его 2-х степеней свободы – перемещения вдоль 2-х осей. По параметрам отображения различают скрытую (воображаемую) и явную базу. Схема базирования – схема расположения опорных точек на базовых деталях или оборудовании. Опорные точки изображаются условными знаками и нумеруются, начиная с базы с наибольшим количеством расположенных связей. При наложении на какую-либо проекцию одной точки на другую, одна точка изображается, а около нёё проставляется 2 номера совмещённых точек. Число проекций изделия должно быть достаточным для представления размещения опорных точек изделия. Шесть связей, лишающих изделие движения в 6-ти направлениях, могут быть созданы за счёт контакта детали с опорами приспособления в 6 точках: трёх на установочной, двух на направляющей и одной на опорной – базах.  В случае идеализации формы контактирующих поверхностей, считается, что необходимые связи достигаются в результате контакта объектов по поверхностям, а наличие связей символизируется опорными точками. При установке деталей недопустимо использовать более 6 точек. Лишние опорные точки препятствуют правильной установке деталей и приводят к деформации детали и опор. Схема базирования призматических деталей или по плоским базовым поверхностям. Три опорные базы: главная, направляющая и опорная. В качестве главной поверхности выбирается поверхность с главными габаритными размерами, в качестве направляющей поверхности – поверхность, имеющая большую длину. В качестве установочных элементов используются штыри и опорные пластины. Если точное положение деталей во всех трёх плоскостях не требуется, то ограничиваются упрощённым базированием по одной или по двум плоскостям. Остальных степеней свободы можно лишиться за счёт сил прижатия. Чем меньше степеней свободы требуется связать, тем проще конструкция приспособления, однако тем самым нарушается точность сборки и сварки. При сборке узлов базируется каждая деталь узла. Сборка некоторых узлов может осуществляться без приспособлений, так как одни детали узла являются установочными поверхностями других. Билет 16  1.сталь 15ХСНД – низкоуглеродистая среднелегированная сталь. Обладает хорошей свариваемостью и повышенными механическими свойствами, есть малая вероятность возникновения горячих трещин из-за попадания вредных примесей или ликвации сварного шва, что можно преодолеть повышенной защитой дуги. Холодные трещины маловероятны, но есть вероятность хрупкого разрушения при значительных динамических нагрузках. Поэтому на ответственных конструкциях рекомендуется проведение термообработки после сварки. Особенность технологии сварки – необходимость подбора сварочного материала сходных по хим составу. 2.принимая в расчет серийность производства, размеры изделия и форму шва следует применить сварку в среде Ar +СО2 и сварочная проволока Св12ХГСМ – сходная по химсоставу. 3.требуемый катет сварного шва:  N-усилие отрыва, Н (58∙103); τ – предельно допустимое напряжение, МПа (230); L=πd²+2=3.14·25+2=82мм – суммарная длина сварных швов,м (8,2·10-³)  4,4мм – получено минимальное значение катета шва, для обеспечения запаса прочности К=5мм. Обозначение сварного шва: ГОСТ 14771-76-Т1-∆5-ПИП 4. Сварочный ток: Kп – коэффициент пропорциональности, (1,55)   глубина проплавления Напряжение на дуге: U = 19 + 0,037Icd =19+0,037∙155 = 25В Для сварки необходим постоянный ток и жесткая характеристика, это может обеспечить выпрямитель ВДУ-306 и подающий полуавтомат ПДГ-306. 5.базирование проводится на 6 точках. Для нижней дает палец одного отверстия, и 1 точку палец второго отверстия. Для втулки 3 точки дает пластина и 2 точки палец отверстия, прижимное усилие создает винтовой прижим. Приспособление: стол сборочный с двумя кольцами с межосевым расстоянием р-р 140мм. 6.резка трубы на пиле и листа на гильотинных ножницах, и сверление отверстий, зачистка кромок сборка в приспособлении. Сварка по замкнутому контуру. Контроль внешним осмотром, измерение. 1. Термическая обработка сварных соединений теплоустойчивых сталей. Трудности при сварке теплоустойчивых сталей – большие толщины свариваемого металла (до 200 мм), необходимость обеспечения устойчивости к образованию холодных трещин. Сварку ведут с подогревом 200 ºС … 400 ºС и термообработку выполняют не охлаждая сварочного соединения до комнатной температуры, не позднее 72 часов после выполнения шва. Для обеспечения требуемой работоспособности сварное соединение подвергают термообработке в виде высокого отпуска. После высокого отпуска ЗТВ по своим свойствам приближается к основному металлу. При выборе режимов отпуска стремятся снять остаточные напряжения и восстановить свойства сварного соединения. При этом необходимо учитывать возможное охрупчивание металла шва и ЗТВ в процессе термообработки. Стали с содержанием V, Nb склонны к дисперсионному отвердеванию при высоком отпуске. Пример: выдержка при температуре 600…650 ºС в течение 1…6 часов приводит к снижению работы зарождения трещины с 2,6 МДж до 0, при этом повышается предел текучести на 40%. Отпуск при температуре 700 ºС в течение 6 часов позволяет получить удовлетворительные пластические прочностные свойства, однако в первые 30 минут наблюдается значительное дисперсионное отвердевание. Отпуск при температуре 750 ºС в течение 6 часов позволяет получить высокие прочностные и вязкостные свойства в целом. Выбор температуры подогрева. Температура подогрева – самостоятельный фактор технологического процесса. Она зависит от марки стали, толщины свариваемых элементов, температуры окружающей среды. При комнатной температуре, металл находится в квазихрупком состоянии, т.е. при охлаждении до комнатной температуры он переходит из пластичного в хрупкое состояние. Следовательно, минимальная температура сопутствующего подогрева должна быть равна критической температуре хрупкости самой хрупкой зоны сварного соединения, с учётом толщины металла. При высокой температуре подогрева возможно образование холодных трещин по механизму синеломкости, следовательно, максимальная температура подогрева ограничивается температурой синеломкости. Повышение стойкости метала к образованию холодных трещин: 1) уменьшением влаги, содержащейся в сварочных материалах; 2) связыванием атмосферного водорода в стойкие химические соединения; 3) уменьшением поглощения ионов водорода металлом шва за счёт рода и полярности тока. Потом используют низкотемпературную термообработку, называемую отдыхом. В процессе отдыха не происходит каких-либо структурных превращений. Термообработка сварных соединений. Для обеспечения требуемых свойств, повышения работоспособности, сварные соединения подвергают высокому отпуску. Сварные соединения с содержанием Nb и V склонны к охрупчиванию ввиду дисперсионного отвердевания. Основная цель высокого отпуска – устранение остаточных напряжений при повышении пластичности и вязкости. 2. Особенности формирования соединений при сварке давлением. При сварке давлением, соединения формируется в три этапа: 1) активация контактных поверхностей; 2) образование физического пятна контакта; 3) объёмное взаимодействие.  Рис. 1.1. Этапы образования соединения при точечной сварке Процесс сварки характерен весьма малым временем сварки при больших сварочных токах и усилиях, обеспечивающих локальное плавление металла. Необходимым условием формирования соединения является образование общей зоны расплавления заданных размеров, что обеспечивает важнейшие эксплуатационные свойства—прочность и герметичность соединения. Размеры ядра или шва регламентируются ГОСТ 15878—79. При сварке образование соединения происходит в значительной мере по единой схеме, состоящей из трех этапов I—III (рис. 1.1). П  Рис. 1.2. Основные и сопутствующие процессы при образовании соединений ервый этап начинается с момента обжатия деталей, вызывающего пластическую деформацию микронеровностей в контактах электрод—деталь и деталь—деталь. Последующее включение тока и нагрев металла облегчают выравнивание микрорельефа, разрушение поверхностей пленок и формирование электрического контакта. Нагретый металл деформируется преимущественно в зазор между деталями, и образуется уплотняющий поясок. Второй этап характеризуется расплавлением металла и образованием ядра. По мере прохождения тока ядро растет до максимальных размеров — по высоте и диаметру. При этом происходит перемешивание металла, удаление поверхностных пленок и образование металлических связей в жидкой фазе. Продолжается процесс пластической деформации и тепловое расширение металла. К концу этого этапа отмечается почти полная осадка рельефа. Третий этап начинается с выключения тока, сопровождающегося , охлаждением и кристаллизацией металла. Образуется общее для деталей литое ядро. При охлаждении уменьшается объем металла и возникают остаточные напряжения. Для снижения уровня этих Напряжений и предотвращения усадочных трещин и раковин требуются значительные усилия. Для получения следующего соединения цикл через определенную паузу вновь повторяется. Процессы пластической деформации при сварке второй и последующих точек на всех трех этапах облегчаются. Снижается также скорость кристаллизации ядра, что приводит к уменьшению остаточных напряжений. На первом этапе сопутствующие процессы ввиду относительно малой, деформации и низкой температуры зоны сварки не получают большого развития. При появлении на втором этапе расплавленного ядра резко возрастает тепловое расширение металла, появляется опасность выплеска, вследствие теплопроводности отмечается нагрев околошовной зоны, изменение исходной структуры металла, массоперенос в контакте электрод—деталь. На третьем этапе при охлаждении металла происходит кристаллизация металла ядра, образование литой структуры и значительных остаточных напряжений, продолжается теплопередача в околошовную зону и изменение структуры металла в этой части соединения. Степень развития сопутствующих процессов и изменения первоначальных свойств металла может быть уменьшена например, за счет уменьшения скорости нагрева (роста сварочного тока) и увеличения .усилия на стадии охлаждения. Обеспечение высокого качества сварки и максимальной производительности процесса для данной толщины, формы и материала изделий определяется правильностью выбранного режима сварки. Режим сварки — совокупность электрических, механических и временных параметров, обеспечиваемых сварочным оборудованием для получения качественного соединения. Кроме того, качество соединений зависит от техники сварки, формы электродов, качества сборки и подготовки поверхности, сварочного оборудования, системы контроля и от других конструктивно-технологических факторов. Билет 17.  1.сталь 14ГФ – низкоуглеродистая низколег. Обладает хорошей свариваемостью и повышенными механическими свойствами, сто позволяет использовать ее в широком спектре машиностроительной и строительной отраслей. Не имеет склонности к образованию горячих и холодных трещин. Не имеет склонность к хрупкому разрушении при нормальном температурном режиме. Имеет механическую прочность на 20-30% выше, чем у нелегированных сталей с аналогичным содержанием С. Особенностей технологии сварки нет. 2.принимая в расчет серийность производства, размеры изделия и форму шва следует применить полуавтоматическую сварку в среде защитного газа СО2 и сварочная проволока Св08Г2С – сходная по химсоставу и наиболее распространенная в производстве. 3.требуемый катет сварного шва:  N-срезающее усилие, Н (60∙103); τ – предельно допустимое напряжение, МПа (300); L =25+25+20=70мм– суммарная длина сварных швов,м (70·10-³)  Для выполнения условия прочности необходимо принять катет таврового шва К=3мм, что обеспечивает значительный запас, следовательно стыковой шов можно . Обозначение сварного шва: ГОСТ 14771 – 76 –Т1-∆3-ПУП 4. Сварочный ток: Kп – коэффициент пропорциональности, для сварки в СО2 для dэ =1,5 – (1,75)  глубина проплавления металла Напряжение на дуге: U = 19 + 0,037Icd =19+0,037∙115 = 23В Для сварки в СО2 требуется постоянный ток и жесткая характеристика, это могут обеспечить выпрямитель ВДУ-306 и подающий полуавтомат ПДГ-306. 5. продольный уголок устанавливается по двум упорным пальцам вдоль наружной полки и прижимается ко внутренней грани посредством поперечных уголков. Поперечные уголки устанавливается аналогично базируются по поперечным пальцам. Приспособление: стол с тремя вертикальными пальцами и двумя горизонтальными пневмацилиндрами. 6.резка заготовок на комбинированных и гельотинных ножницах, зачистка кромок, сборка на сборочном столе. Сварка. Контроль – визуальный. 1. Процессы в зоне термического влияния, образование холодных трещин и их предотвращение. Участок основного металла, подвергшийся в процессе сварки нагреву до t, при которой в нем происходят изменения структуры металла, называют ЗТВ. Величина ЗТВ зависит от способа сварки, ее режима, химического состава свариваемого и присадочного металлов, физических свойств свариваемых металлов и др. увеличение силы сварочного тока, снижение скорости сварки увеличивают ЗТВ. Она имеет несколько структурных участков, отличающихся формой и строением зерна в зависимости от t нагрева. Участок неполного расплавления – переходный от наплавленного металла к основному. На этом участке образуется соединение и проходит граница сплавления. Он представляет собой очень узкую область основного металла, нагретого ниже линии солидуса (1539), но выше линии ликвидус (1500), т.е. до частичного оплавления зерен металла. Здесь наблюдается значительный рост зерен, скопление примесей, поэтому этот участок обычно является наиболее слабым местом сварного соединения и обладает пониженными прочностью и пластичностью. Участок перегрева – область основного металла, нагреваемого до t 1100 – 1500. На этом участке металл при сварочном нагреве претерпевает превращение из α- в γ-железо. Металл этого участка нагревается до высоких t, что вызывает перегрев и рост аустенитного зерна. В процессе остывания вторичная структура на этом участке определяется составом металла и термическим циклом сварки. Металл отличается крупнозернистой структурой и пониженными механическими свойствами (пластичностью и ударной вязкостью). Эти свойства тем ниже, чем крупнее зерно и шире зона перегрева. Участок нормализации – область металла, нагреваемого до t 900-1100. Металл на этом участке обладает высокими механическими свойствами, так как при нагреве и охлаждении образуется мелкозернистая вторичная структура в результате перекристаллизации без перегрева. Участок неполной перекристаллизации – зона металла, нагреваемого при сварке до t 725-900. Неполная перекристаллизация обусловлена недостатком времени и низкой t нагрева. Структура этого участка состоит из мелких перекристаллизовавшихся и крупных зерен, которые не успели перекристаллизоваться. Металл обладает более низкими механическими свойствами, чем участок нормализации. Участок рекристаллизации – область металл, нагреваемого до t 450-725. Из обломков зерен зарождаются и растут новые равноосные зерна. Если до сварки металл не подвергался пластической деформации, процесс рекристаллизации не имеет места. Участок синеломкости охватывает t 200-400, при котором появляются синие цвета побежалости на поверхности металла. На участке наблюдается резкое падение ударной вязкости. ХТ образуются в сварных соединениях при t ниже 300 в результате значительных внутренних напряжений. Они возникают на границах зерен, а затем с течением времени распространяются по шву и околошовной зоне основного металла. Чаще всего ХТ образуются в закаливающихся сварных швах. На склонность стали к появлению ХТ оказывает влияние повышенное содержание С и легирующих элементов, вызывающих закалку, наличие в шве Н,Р, быстрое охлаждение шва и др.образование ХТ при сварке может быть вызвано следующими причинами: охрупчивание металла вследствие закалочных процессов при быстром его охлаждении; остаточные напряжения, возникающие в сварных соединениях. С целью уменьшения склонности металла к образованию ХТ применяют следующие меры: используют сварочные материалы с минимальным содержанием Р, придающего стали хладноломкость; осуществляют прокаливание электродов и флюсов, а также осушку защитных газов с целью удаления влаги, являющейся источником попадающего в шов Н; производят горячую проковку швов после сварки для снятия или уменьшения внутренних напряжений; при необходимости используют предварительный или сопутствующий подогрев свариваемых изделий. |