Вибір обгрунтування матеріалу зварної конструкції, його характеристика
До конструкції що розглядається в данному курсовому проекті пред”являються досить високі вимоги по умовам її роботи.
Тому труби, з яких складається балка рукояті виконуються із сталі 10ХСНД, з цієї ж сталі виконана обечайка хвостова. Усі інші елементи, що входять до складу обечайки хвостової: плита верхня, плита нижня і їх елементи виконані з сталі Ст3пс3.
Наведена вище сталь Ст3пс3 відноситься до вуглецевих конструкційних сталей звичайної якості. Вона відноситься до напівспокійних сталей третьої категорії. Хімічний склад сталі Ст3пс3 наводиться у табл.1.
Таблиця 1
Хімічний склад сталі Ст3пс3
Марка сталі | C,% | Mn,% | Si,% | P | S | Gr | Ni | Cu | As |
Ст3сп3 | 0.14-0.22 | 0.40-0.65 | 0.12-0.30 | не більше | |||||
0,04 | 0,05 | 0,33 | 0,30 | 0,30 | 0,08 |
Ця сталь задовольняє наступним вимогам:
1) Гарна зварюємість;
2) Працездатність сталі і зварних швів у різних кліматичних умовах;
3) Добра механічна оброблюємість.
Сталь Ст3пс3 для виготовлення конструкцій постачається в горячекатаному стані. Механічні властивості сталі наведені в табл.2.
Таблиця 2. Механічні властивості сталі
Марка сталі | Тимчасовий опір Gв Н/мм2 | Межа текучесті Gт Н/мм2 | Відносне подовження δ,% | |||||
ВСт3сп | 380-190 | £20 мм 250 | 20-40мм 240 | 40-100мм 230 | >100мм 210 | £20мм 26 | 20-40мм 25 | >40мм 23 |
Ударна в”зкість столі при температурі +200С:
При S=(5-9) мм aн =80 H×м/см2;
|
|
При S=(10-25) мм aн =70 H×м/см2;
При S=(26-40) мм aн =50 H×м/см2;
Розглянута сталь відноситься до числа добре зварюємих металів. Для цих сталей технологію зварювання вибирають із умов забазпечення комплекса вимог, головні з яких: досягнення рівноміцності зварного з”єднання з основним металом і відсутність дефектів у зварному з”єднанні. Для цього механічні властивості методу шва, навколошовної зони і зварного з”єднання в цілому повинні бути не нижче мінімальних механічних властивостей основного металу. У металі шву не повинно бути непроварів, тріщин, пор та інших дефектів, вони повинні мати вимагаємі за кресленням розміри і форму.
При зварюванні вуглецевої сталі метал шву незначно відрізняється за складом від основного металу. Ця різниця в основному зводиться до зниження вмісту марганцю і кремнія. Зниження міцності металу шву внаслідок зменшення вмісту в ньому вуглецю при дуговому зварюванні повнустю компенсується за рахунок збільшення швидкості його охолодження і лигування металу через дріт, покриття марганцем і кремнієм.
Ті ж самі вимоги можна віднести і до будь-якої сталі, зокрема до сталі 10ХСНД.
|
|
Низьколеговані конструкційні сталі підвищеної міцності повинні мати високу стійкість проти переходу у крихкий стан і бути недорогими і економічними у виробництві. Склад сталі повинен передбачати можливість її зварювання без ускладнення технології і забезпечувати високу стійкість проти утворення тріщин в металі шву.
Використання дефіцитних і дорогих лигуючих елементів, наприклад нікеля і молібдена, обмежується вимогою низької вартості та економічності виробництва. Тому у застосовуємих низьколегованих сталях (15ХСНД і 10ХСНД) вміст нікелю невеликий. Хімічний склад сталі 10ХСНД наведений в табл.3.
Таблиця 3
Хімічний склад сталі 10ХСНД
Марка сталі | C,% | Si,% | Mn,% | Gr | Ni | Cu | P | S |
не більше | ||||||||
10ХСНД | £0,12 | 0,80-1,10 | 0,50-0,80 | 0,60-0,90 | 0,50-0,80 | 0,40-0,65 | 0,040 | 0,035 |
Необхідність забезпечення високої стійкості проти перехода у крихкий стан і доброї зварюємості обмежує застосування лигуючих елементів, які, сприяючі підвищенню міцності сталі в той же час знижують її стійкість проти перехода у крихкий стан і утворення кристалізаційних тріщин (CiSi).
Міцності характеристики сталі 10ХСНД у табл.4.
Таблиця 4.
Міцності характеристики сталі 10ХСНД
|
|
Марка сталі | Тимчасовий опір Gв кгс/мм2 | Межа текучесті Gт,кгс/мм2 | Ударна в”язкість при –400, ан кгс×м/см2 |
10ХСНД | 44-55 | 30-40 | >3 |
Технологія зварювання низьколегованих сталей у СО2 практично нічим не відрізняється від технології зварювання низьковуглецевих сталей. Зварювання ведуть дротом Св-08Г2С.
Технологічність зварної конструкції
Під технологічністю треба розуміти надання будь-якому виробу такої форми і вибір таких матеріалів, що забезпечать високі технологічні експлуатаційні якості виробів при економічному виготовленні.
Технологічність будь-якої конструкції забезпечується урахуванням конструктивних, технологічних, експлуатаційних вимог.
До конструктивних вимог належать:
1) вибір раціональної схеми і головних параметрів конструкції, обгрунтованих аналізом існуючих конструктивних форм і використання комплексу стандартів;
2) вибір основних та допоміжних матеріалів, конструктивних форм зварних з”єднань і вузлів, забезпечуючих досить високу якість виробу;
3) взаємне розташування вузлів форм спряження, забезпечуючих найвигідніші умови збирання і зварювання. Мінімальний обсяг обробки до і після зварювання;
|
|
4) можливість розбивки виробу, якщо він складний на вузли і пудвузли з використанням спеціального обладнання і потокових ліній;
5) вибір простих форм деталей, які забезпечують мінімаль ну довжину швів і розташування їх в зручних місцях для виконання зварювальних робіт;
6) стандартизація матеріалів, вузлів, процесів на основі уніфікації і типізації;
7) вибір заходів, попереджуючих або обмежуючих залишкові деформації і напруження зварних виробів.
Основні технологічні вимоги:
1) вибір теплового режиму зварювання, який забезпечує відповідні допуски при збиранні і зварюванні вузлів і усього виробу в цілому;
2) вибір оптимальних технологічних процесів для виготовлення запланованої до випуску продукції;
3) слушна послідовність виконання збирально-зварювальних операцій;
4) призначення мінімальних допусків на механічну та термічну обробку виробів. Вибір режимів термообробки;
5) вибір оптимальних режимів зварювання та контролю виробу;
6) вибір раціонального варіанту зварювального обладнання.
Експлуатаційні вимоги:
1) забезпечення необхідної надійності і довговічності основних показників якості зварної конструкції;
2) підвищення економічності конструкції в експлуатації, та простота обслуговування її при виконанні ремонтних рпобіт;
3) покращення показників якості, стабільності, експлуатаційної надійності.
Для порівняння технологічності зварних конструкцій, використовуються такі показники: матеріалоємність, трудомісткість, собівартість, енергоємність, тривалість виробничого циклу.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 156; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!