Обоснование выбора материала и способа сварки
Nbsp; СОДЕРЖАНИЕ Введение 4 1 Эксплуатационные требования к разрабатываемой сварной конструкции 5 1.1 Назначение и эксплуатационные нагрузки 5 1.2 Обоснование выбора материалов и способа сварки 7 1.3 Техническое задание на проектируемую сварную конструкцию 9 2 Конструктивно-технологическое проектированиенесущей сварной конструкции 11 2.1 Обоснование выбора сопряжений деталей и сварных швов 11 2.2 Технические требования к сварной конструкции 12 2.3 Принципиальная технология сборки-сварки 12 3 Проектные расчеты несущей способности и остаточные деформации 13 3.1 Расчет предельной статической нагрузки 13 3.2 Обоснование несущей способности при переменных нагрузках 18 3.3 Оценка общих остаточных сварочных деформаций 19 Заключение 24 Список использованной литературы 25
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Рациональное проектирование сварной конструкции – залог надежности, экономичности и долговечности её работы.
Важным этапом на стадии проектирования и изготовления сварных конструкций является выбор оптимальных параметров их сварных соединений. Следует отметить, что создание рациональных сварных конструкций является комплексной задачей, решение которой должно обеспечить оптимальность конструкции с позиции ее прочности и технологичности.
Значительное уменьшение объема ремонтных работ могут быть выявлены на стадии проектирования и изготовления конструкции, поскольку уменьшение объема ремонтных работ связано главным образом с повышением надежности и долговечности конструкции.
Рациональное проектирование основано на знании ряда тонкостей поведения конструкции. Расчетные методы оценки механических свойств, основанные на предположении о равномерном распределении напряжений в опасном сечении шва, зачастую не совершенны. Технологический процесс сварки вносит существенные изменения в механические характеристики металла и зоны термического влияния. Использованием рациональной технологии сварки и правильно рассчитанных режимов сварки возможно снизить механическую неоднородность сварного соединения, но избавиться от нее полностью, как правило, не удаётся.
|
|
|
Основными задачами дисциплины являются: изучение методов расчета сварных соединений и конструкций в условиях статического и циклического нагружения, изучение после сварочного напряженно-деформированного состояния сварных соединений и влияния его на прочность конструкций.
В курсовой работе спроектирована рама. Произведены исследование конструкции на несущую способность и деформацию. Исследования произведены в программе SolidWorks.
Эксплуатационные требования к разрабатываемой сварной конструкции
Назначение и эксплуатационные нагрузки.
Рама – сварная конструкция, предназначена для крепления и монтажа технологического оборудования. Исследуемая рама оборудована центральным креплением для установки баллона для сжатого воздуха. Для крепления рамы к бетонному полу приварены пластины по периметру рамы.
|
|
|
Рисунок 1.1 – Рама
При проектировании сварной рамы возможны два варианта конструктивного решения.
1. Вариант: соединение труб каркаса с зарезкой в 450.
2. Вариант: соединение труб каркаса без зарезки.
Нагрузка на раму зависит от расположения и крепления рамы к бетонному или другому основанию.
Рассматриваем два варианта крепления рамы, а так же нагрузка на раму для исследования принимаем одну близкую к реальной (10000 Н) и увеличенной, для обнаружения слабых мест рамы (50000 Н).
Рисунок 1.2 – Схемы закрепления и приложения сил к раме
Для сравнения двух вариантов рамы по конструктивному решению используем туже нагрузку, но закрепление рамы производим таким образом, что бы максимально нагрузить исследуемое конструктивное решение рамы.
Рисунок 1.3 – Схемы закрепления и приложения сил к раме В2
Обоснование выбора материала и способа сварки
Рама состоит из прямоугольных труб 60х40х4 мм. По ГОСТ 8645-68 «Трубы стальные прямоугольные. Сортамент».
Материал, применяемый для изготовления рамы – сталь 20.
|
|
|
Класс: Сталь конструкционная углеродистая качественная.
Таблица 1.1 – Химический состав конструкционной низколегированной стали 20 поГОСТ 1050 - 88 «Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия».
| Массовая доля элементов, % | ||||||||
| CУглерод | SiКремний | MnМарганец | NiНикель | SСера | P Фосфор | Cr Хром | Cu Медь | AsМышьяк |
| 0,17-0,24 | 0,17-0,37 | 0,35-0,65 | До 0,3 | До 0,04 | До 0,035 | До 0,25 | До 0,3 | До 0,08 |
Таблица 1.2 – Механические свойства конструкционной низколегированной стали 20 по ГОСТ 1050 - 88.
| Предел текучести σт, МПа | Временное сопротивление разрыву σв, МПА | Относительное
удлинение  , %
| УдарнаявязкостьKCU, Дж/см2,при температуре,
| ||
| 225 | 372 | 22 | +20 | -40 | -70 |
| 59 | 34 | - | |||
Сварку рамы производят с помощью механизированной сварки.
Для сварки используем сварочный аппарат FastMаg M фирмы KEMPPI.
Рисунок 1.4 – FastMаg M фирмы KEMPPI.
Таблица 1.3 – Технические характеристики сварочного аппарата
|
Конструктивные элементы разделки кромок, конструктивные элементы сварного шва берутся по ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры».
Для сварки применяем сварочную проволоку Св-08Г2СØ1,2 мм.
Таблица 1.5 Химический состав проволоки Св-08Г2СØ1,2 мм. по ГОСТ 2246-70
| С углерод,% | Mn марганец,% | Si кремний,% | Cr хром,% | Ni никель,% | S сера,% | P фосфор,% |
| 0,05-0,11 | 1,8-2,1 | 0,70-0,95 | Не более 0,20 | Не более 0,25 | Не более 0,025 | Не более 0,030 |
Таблица 1.6Механические свойстванаплавленного металла
| Св-08Г2С | Предел прочности Ϭв, Мпа. | Предел текучести Ϭт, МПа. | Относительное удлинение δ, % | Ударная вязкостьKCU,Дж/см2 |
| 540 | 440 | 29 | 200 |
В качестве защитного газа используем двуокись углерода СО2 высшего сорта ГОСТ 8050-85 с объёмной долей СО2≥99,8%.
Таблица 1.6 – Физико-химические показатели двуокиси углерода высшего сорта.
| Наименование показателя | Двуокись углерода высшего сорта |
| Объемная доля двуокиси углерода, % не менее. | 99,8 |
| Доля воды, %, не более | нет |
| Содержание водяных паров, г/м3, не более | 0,037 |
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 894; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!