КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
тема: «Изготовлениеобечайки»
Содержание:
Анализконструкции. Описание
Маркастали и сварочный материал
Разбивкаконструкции на сборочные единицы
Выборспособа сварки, свариваемых материалов и режимов
Общиеуказание по сборке
Общиеуказание по сварке
Последовательностьизготовления узлов
Контролькачества свариваемых швов
Списоклитературы
Анализ конструкции. Описание
Сварнаяконструкция представляет собой цилиндрическую обечайку, подкрепленную ребрамижесткости.
Материалконструкции – сталь АК36.
Цилиндрическаяобечайка (обшивка) – сварная конструкция из листов толщиной 40мм, сваренных встык, гнутая в форме обечайки. Набор, подкрепляющий обечайку, состоит изполуколец (секторов), стыкующихся на обшивке в ребра жесткости толщиной 14мм. Секторапредставляют собой полосы металла, загнутые в полукольца.
Сваркавыполняется полуавтоматической и автоматической сваркой аустенитными сварочнымиматериалами. Сварные швы и материал конструкции должны обеспечиватьгерметичность внутренней полости секции.
Марка стали и сварочный материал
АК-36– среднелегированная сталь высокой прочности.
Толстовойпрокат изготовляют в виде листов и резаных листов (из рулонов) толщиной 10 – 40 мм. Ширина листов в поставке от 2000 до 3000 мм., длина от 6000 до 11500 мм.
Таблица3.1 Предельные отклонения толщин.Толщина листов (мм) Предельные откланения толщин (мм) От 10 до 15 -0,8 От 16 до 20 -0,9 От 21 до 25 -1,0 От 26 до 60 -1,1 От 61 до 100 -1,2
Таблица3.2 Предельные отклонения длин.Толщина (мм) От 10 до 24 включительно От 25 до 50 включительно От 51 до 60 включительно От 61 до 100 включительно Предельные отклонения на 1 м. длины (мм) 10 8 7 5
Накромках листов не должно быть расслоения. Удаление поверхностных дефектовогневой зачисткой и заваркой дефектов не допускается. На каждый лист наноситсямаркировка:
1. Номерплавки э.ш.п.
2. Номерслитка
3. Номерлиста
4. Маркастали
5. КлеймоОТК завода изготовления
6. Клеймопредставителя генерального заказчика
Отгрузкулистов производят партиями каждая партия должна сопровождаться сертификатом.Сертификатны секретны и хранятся в архивах ОТК высшей приёмки.
Разбивка конструкции на сборочные единицы
Узел– технологически законченная часть корпусной конструкции, состоящая изнескольких деталей и получаемая в результате сборочных операций.
Исходяиз принципов групповой технологии, узлы, встречающиеся в составе секций корпусасудна, делят на следующие типовые группы:
полотнища,
тавровыеи Г-образные балки,
короткиетавры, бракеты и кницы с приварными поясками,
широкиеполосы с ребрами жесткости и поясками,
небольшиеобъемные узлы (фундаменты коробки и пр.).
Таблица4.1 Спецификация№ п/п Наименование Обозначение Количество 1 Лист 20х2000х6280 2 2 Полоса (полка) 10х100х3768 18 3 Полоса (стенка) 14х200х3720 18
Таблица4.2 Прокат№ п/п Наименование Обозначение Количество 1 Лист 10х4000х6500 1 2 Лист 14х4500х6500 1 3 Лист 10х2100х4500 1
Массаконструкции:
Р= L*B*δ*ρ.
L = π*D= 3,14 * 2000 = 6280 мм.
В= 2000 мм.
δ= 20 мм.
ρ= 7,85 кг/дм^2.
P = 62,8 * 20 * 0,2 * 7,85 = 1972 кг
Выбор способа сварки, свариваемых материалов ирежимов
Способысварки при изготовлении различных узлов отличаются по степени механизации и поспособу защиты металла в зоне сварки.
Таблица5.1Механические свойства металла шва Способ сварки Стык соединения обечаек ГОСТ 8713-79-С7 Соединение пояска со стенкой ГОСТ 14771-76-Т3 Соединения ребра жёсткости с обечайкой ГОСТ 14771-76-Т3
Сварочныематериалы должны иметь сертификаты и соответствовать требованиям стандартов илитехнических условий на их поставку.
Таблица3.2 Сварочные материалывид сварки сварочные материалы проволока флюс газ автоматическая сварка под флюсом на весу СВ10ГН АН — 42 ___________ полуавтоматическая сварка в среде защитного газа СВ08ГСНТА _____________
СО2
Прокаленные электроды,флюс и проволоку сварщик должен получать в количестве, необходимом для работы втечение половины смены. Материалы, неиспользованные в течение рабочего днядолжны сдаваться в кладовую вместе с биркой (этикеткой).
Применяемая для сваркидвуокись должна проверяться на точку росы. Для сварки стали аустенитными материаламиточка росы должна быть не выше — 40°С.
Двуокись углерода,применяемая для сварки из баллонов, должна подвергаться очистке от влаги иподогреву. Очистка и подогрев производятся в процессе сварки при помощиосушителя и электроподогревателя, входящих в комплект сварочного поста. Прииспользовании двуокиси углерода из магистрали применяется только осушитель.
В качестве поглощающегореагента для очистки двуокиси углерода от влаги при сварке используетсясиликагель-индикатор.
Подготовка.Ответственный за правильность подготовки сварочных материалов является мастер.Он расписывается за качество и предъявляет ОТК. Представитель ОТК заверяетпаспорта на сварочные материалы. Контроль за правильностью подготовки, храненияи применения возлагается на ОТК предприятия. Определение содержания водорода всварочных материалах, а также определение влаги в электродном покрытиивыполняет лаборатория сварки ОГС.
Транспортировка. Транспортировка электродов и флюса из цеха в цех, а также к рабочему месту внецеха осуществляется только в герметичных контейнерах. В контейнерах должны бытьвключены паспорта в количестве равных числу пачек.
Прокалка.Прокалка производиться с целью удаления влаги, недопустимое количество которойво флюсе и электродах приводят как правило к ухудшению свариваемости,технологических свойств этих материалов и увеличению содержания водорода внаплавленном металле и металле шва. Прокалка сварочного материала должнапроизводиться в печах обеспечивающих удаление паров влаги. Прокалка электродоваустенитного класса производиться при t=/>С, время выдержки 2 часа,медленное охлаждение. Срок годности без упаковки – 15 суток, в герметичныхконтейнерах – 60 суток, в сушильных шкафах – 30 суток. />
Конструктивные элементы подготовленных кромок подсварку и шва сварного соединенияТаблица 6.1 Конструктивные элементы стыковыхсоединений, их размеры и предельные отклонения
условн.
обозн.
конструктивные элементы
S=S1 b
g=g1
подготовленных
кромок свариваемых деталей
шва сварного
соединения номин.
пред.
откл. номин.
пред.
откл. С7
/>
/> 40 +1 3
+1,5
-2,0 Таблица 6.2Конструктивныеэлементы тавровых соединений, их размеры и предельные отклоненияусловн. обозн. конструктивные элементы S
S1 k b
подготовленных
кромок
свариваемых
деталей
шва сварного
соединения номин.
пред.
откл. Т3
/>
/> 14 20 6 +1,5
Общие указания по сборке
Зачисткапод сварку
Кромкидеталей и прилегающие к ним поверхности, подлежащие сварке, должны бытьзачищены непосредственно перед сборкой от влаги, краски, масла, ржавчины иокалины до чистого металла. B случае загрязнения свариваемых кромок послесборки, необходимо непосредственно перед сваркой протереть их ветошью.
Призачистке поверхности абразивными кругами, щетками, иглофрезами и другиминструментом величина снимаемого слоя не должна превышать допускаемыхотклонений на толщину металла, предусмотренных ТУ на поставку металла.
Закреплениедеталей при сборке
Закреплениедеталей при сборке конструкции под сварку должно выполнятся при помощиэлектроприхваток (жесткое закрепление) или эластичных креплений (гребенок,скоб, домкратов, струбцин, прижимов, грузов и т.д.).
Применениетехнологических планок, прихваток, гребенок, скоб, обухов, коротышей и т.п.временных крепежных деталей с приваркой их к корпусным конструкциям должно бытьсведено к минимуму. Рекомендуется избегать прихватки креплений к свободнымкромкам штатных деталей корпуса, в том числе к кромкам поясков и бульбам балокнабора. Выполнение прихваток должно производиться электродами той же марки, чтои сварка самих конструкций. При этом не допускаются подрезы, наплывы, газовыепоры, прожоги, шлаковые включения, трещины и незаваренные кратеры.
Всевременные крепления привариваются только аустенитными сварочными материалами. Меставременных креплений проверяются цветной дефектоскопией.
Прихваткидолжны быть зачищены от шлака и металлических брызг. Некачественно выполненныеприхватки, а также прихватки с трещинами подлежат удалению.
Гребенкимогут быть изготовлены из листа или полособульба. Толщины гребенок,изготовленных из листа, должны быть в пределах 0,5xS
Поконцам стыкуемых деталей или конструкций следует выполнить по 2 или 3 усиленныхэлектроприхватки длиной от 80 до 90 мм при расстоянии между ними от 150 до200мм.
Вотдельных случаях, когда прихватки должны обеспечивать прочность конструкциипри кантовке или транспортировке, необходимо предусматривать увеличениеразмеров и уменьшение шага прихваток в соответствии с расчетами, что должнобыть отражено в рабочей документации.
Приодносторонней приварке набора, с обратной стороны должны быть прихватки длинойне менее 50 мм с шагом не более 500 мм, которые допускается не удалять.
Общие указания по сварке
Круководству к сборочно-сварочным работам и контролю соблюдения технологиидопускаются ИТР изучившие ОСТ 5.9673-77 и ПК 90.2093-81 и другие руководящиедокументации по сварке стали АК и прошедшие аттестацию заводской комиссииназначаемой директором предприятия. К сварочным работам конструкции из стали АКдопускаются сварщики не ниже 3-го разряда имеющим удостоверение на допуск насварку стали АК. Выполнение прихваток при сборке корпусных конструкций иустановке сборочных приспособлений на конструкции должны производить сварщикине ниже 3-го разряда для I и II класса ответственности и не ниже 2-го разрядаIII и IV класса ответственности.
ОТКдолжны периодически проверять сроки действия удостоверения и квалификациисварщика выполняемой работы.
Каждыйсварщик должен иметь удостоверение. В удостоверение должны быть указаны:
1. Маркаосновного и свариваемого материала.
2. Способсварки.
3. Положениешва в пространстве.
4. Разрядсварщика.
5. Срокдействия удостоверения.
Сваркапроизводиться на постоянном токе и прямой полярности.
Воздушно-дуговуюи газовую строжку необходимо производить при тех же минимально допустимойтемпературе окружающего воздуха при которых допускается выполнять сварочныеработы.
Привыполнении соединения с двух сторон начинать сварку следует со стороныпротивоположной поставленным электроприхваткам.
Коле6аниянапряжения первичной питающей (силовой) сети относительно номинальной величиныдопускаются до ±6%.
Последовательность изготовления узлов
Сборкаи сварка тавровых соединений
Сборкаи сварка таврового набора производится на плоском стенде.
Произвестизачистку стенда с помощью газовой резки с последующей электровоздушной строжкойи зачисткой пневмомашинками с шлифовальным кругом и проверить его нагоризонтальность.
Детали,поступившие на сборку, должны быть приняты на соответствующую документацию ииметь маркировку. Детали подать на стенд.
Произвестиразметку линий притыканий стенок набора на поясках, закернить, зачистить местаустановки стенок на поясках и привариваемые кромки стенки пневмомашинками,возобновить разметку линий притыкания на поясках.
Производится контроль чистоты свариваемых кромок.
Приналичие грязи выполнить повторную зачистку.
Приналичие влаги на кромках из необходимо прогреть пламенем газовой горелки
Нанестина стенде радиус изгиба рёбера жёсткости (пояска и стенки) при помощитехнологического циркуля.
Установитьподкладные планки. Один из боковых торцов подкладных планок должен бытьустановлен по линии разметки стенки ребра жёсткости. Размеры подкладных планокдолжны соответствовать: длина планки должна быть равна высоте стенки; высотапланки должна быть равна 0,5B-0,5d1, где B – ширинапояка, d1– толщина стенки.
Установитьпоясок по линии разметки, со стороны выгиба пояска установить Г-образные планкидля предотвращения появления “грибновитости”.
Уложитьстенку на подкладные планки, выравнить по длине пояска, по линии притыкания иперпендикулярности стенки к пояску по угольнику, закрепить стенку к пояску наэлектроприхватки, выдерживая зазоры под сварку согласно чертежу.
Освободитьузел от закреплении.
Снятьузел с оснастки.
Изготовленныеузлы набора проверить на соответствие требованиям чертежа и сдать ОТК.
Принеобходимости, выполнить правку узлов с оформлением в “Журнале сдачи работУКП”.
Допускипри сборке и сварке таврового набора на плоском стенде.
Таблица8.1№ Наименование операций Средства измерения Допуски, мм. До сварки После сварки 1 Разметка линий притыкания стенки набора к полке Линейка 2,0 - 2 Продольное и поперечное смещение пояска относительно стенки Линейка 1,0 2,0 3 Перпендикулярность стенки к полке(при высоте пояска до 200мм.) Угольник 2,0 - 4 Прямолинейность в плоскости стенки в плоскости пояска Линейка - 2 мм. на 1м., но не более 8 мм. на всю длину. 5 Грибовидность полки набора к стенке пояска. Линейка -
2+/>,
где В- ширина полки.
Сборкаи сварка корпуса из обечаек
Сборкуобшивки корпуса из обечаек производить на сборочной площадке.
Длясборки обшивки корпуса на плоском стенде наносится контур обечайки иконтрольная линия ДП.
Установитьограничительные планки с учётом уменьшения диаметра на усадку пазов при сварке.
Установитькраном обечайку на сборочный стенд.
Выровнятьнижние торцы обечайки по контрольной линии, нанесенной на стенде с допуском ±5 мм и закрепить его с помощью клиньев.
Проверитьплановым уровнем горизонтальность верхнего торца закладной обечайки на чистовойторцевой кромке. Выполнить выравнивание обечайки с допуском нанегоризонтальность ±1 мм. Установить и приварить распорное кольцо.
Выставитьи приварить по верхним торцам закладной обечайки направляющие планки 8 штукснаружи обечайки.
Установитькраном обечайку на закладную в контур, образованный направляющими планками по длинеобечайки, совместить контрольные линии, намеченные на стыкуемых обечайках сдопуском ± 2 им.
Проверитьшланговым уровнем горизонтальность торца обечайки по теоретической линиичистовой кромки или ее контрольной. Выполнить выравнивание обечайки с допускомна негоризонтальность ±1 мм.
Выровнятьразностенность по стыкам обечаек.
Подготовитьстыковые кромки под сварку.
Закрепитьстык электроприхватками с соблюдением требования раздела 6. Закрепление стыковна электроприхватки должно производиться в последовательности выравнивания разностенности.
Послезакрепления стыка и снятия приспособлений для выравнивания разностенности,проверить наличие по стыку домиков и разностенности, смещение пазовотносительно ДП. Величина домиков и разностенности допускается не более 2 мм.
Установитьи приварить распорные кольцам по краям обечайки.
Сдатьстык обечаек УКП под сварку.
Выполнитьсварку стыков обечайки с соблюдением раздела 7. Произвести сварку шва автоматической сваркой СВ10ГН АН — 42.
Сдатьсварку швов на контроль.
Освободитьузел от закреплении.
Снятьузел с оснастки.
Изготовленнуюобечайку проверить на соответствие требованиям чертежа и сдать ОТК.
Принеобходимости, выполнить правку узлов, с оформлением в “Журнале сдачи работУКП”.
Установкаи приварка кольцевого набора на обшивку
Произвестиразметку линий притыканий кольцевого набора к обшивке, закернить, зачиститьместа установки стенок на поясках и привариваемые кромки стенкипневмомашинками, возобновить разметку линий притыкания на поясках.
Производится контроль чистоты свариваемых кромок.
Приналичие грязи выполнить повторную зачистку.
Приналичие влаги на кромках из необходимо прогреть пламенем газовой горелки
Установитьузел кольцевого набора, выравнить по длине, по линии притыкания и перпендикулярностистенки к пояску по угольнику, закрепить стенку к пояску на электроприхватки,выдерживая зазоры под сварку согласно чертежу.
Установить2 узел кольцевого набора, выравнить по длине, по линии притыкания иперпендикулярности стенки к пояску по угольнику, закрепить стенку к пояску наэлектроприхватки, выдерживая зазоры под сварку согласно чертежу.
Соеденитьузлы между собой электроприхватками, выдерживая зазоры под сварку согласночертежу.
Установить3 узел кольцевого набора, выравнить по длине, по линии притыкания иперпендикулярности стенки к пояску по угольнику, закрепить стенку к пояску наэлектроприхватки, выдерживая зазоры под сварку согласно чертежу.
Соеденитьузлы между собой электроприхватками, выдерживая зазоры под сварку согласночертежу.
Установить4 узел кольцевого набора, выравнить по длине, по линии притыкания иперпендикулярности стенки к пояску по угольнику, закрепить стенку к пояску наэлектроприхватки, выдерживая зазоры под сварку согласно чертежу.
Соеденитьузлы между собой электроприхватками, выдерживая зазоры под сварку согласночертежу.
Сдатьстык под сварку.
Выполнитьсварку стыков кольцевого набора с соблюдением раздела 7. В первую очередьвариться корневой проход автоматической сваркой СВ10ГН АН — 42… Произвестистрожку корневого шва. Сварку стыков кольцевого набора выполнять одновременно.
Освободитьузел от закреплении.
Изготовленнуюобечайку проверить на соответствие требованиям чертежа и сдать ОТК.
Принеобходимости, выполнить правку узлов, с оформлением в “Журнале сдачи работУКП”.
Контроль качества
Контролькачества сборочно-сварочных работ при изготовлении конструкции производитьсогласно ОСТ 5.9092-93, ОСТ 5.9324-93.
Контролькачества деталей, поступающих на сборку, выполняют внешним осмотром и измерением.При этом проверяется:
1.Наличие, маркеровки и клейма ОТК, подтверждающего марку материала.
2.Формыи размеры деталей по чертежу.
3.Уголскоса кромок, глубину разделок и размер притупления кромок.
4.Качествообработки кромок свариваемых поверхностей.
5.Чистотадеталей (отсутствие ржавчины, окалины, масла и др.).
6.Наличиеприпусков в соответствии со схемой припусков.
7.Отсутствиена поверхности деталей дефектов в виде трещин, вмятин, вырезов, расслоений.
Сварныесоединения, выполненные в соответствии с требованиями технологическогопроцесса, подлежат приемочному контролю службой технического контроля впоследовательности, предусмотренной технологическим процессом, с учетом требованийнастоящего стандарта.
Приемочныйконтроль сварных соединений, следует производить после окончания сварочных ирихтовочных работ до их окраски или грунтовки и до нанесения гальванических илидругих покрытий.
Сварныесоединения должны быть очищены от шлака, металлических брызг и загрязнений.
1.При приемочном контроле сварных соединений следует применять:
— визуальный и измерительный контроль;
— контроль радиографическим методом;
— контроль методом цветной капиллярной дефуктоскопии;
— контроль ультразвуковым методом (УЗК);
— контроль методом испытания на непроницаемость и герметичность.
Методыи объемы контроля сварных соединений назначает предприятие проектант.
2.Визуальный и измерительный контроль сварных соединений следует производитьпосле окончания сварочных работ. Визуальному и измерительному контролю должноподвергаться каждое сварное соединение.
Привизуальном и измерительном контроле должно быть установлено отсутствие в нихнаружных дефектов:
Трещинв шве и околошовной зоне, непроваров, прожогов, свищей, незаваренных кратеров,наплывов, протеков металла, несоответствие формы и размеров сварного шва,местных скоплений пор и включений;
3.На сварной конструкции участки сварных соединений, подлежащие контролюрадиографическим или ультразвуковым методом, должна намечена службатехнического контроля.
Контрольсварных соединений радиографическим методом следует производить для обнаруженияв них внутренних дефектов: трещин, непроваров, пор, шлаковых включений вид ихарактер которых приведен в ОСТ5.9095.
Контрольсварных соединений ультразвуковым методом следует производить для обнаружения вних внутренних без расшифровки их характера, но с указанием их количества,условных размеров и координат расположения (по длине и глубине).
4.При контроле испытанием на непроницаемость и герметичность сварных соединенийдолжно быть установлено отсутствие в них сквозных дефектов – течей, трещин,непроваров, свищей.
Контрольсварных соединений испытанием на непроницаемость и герметичность следуетвыполнять под наблюдением службы технического контроля согласно ОСТВ5.0298 иОСТ5.0170, а также при необходимости, по документации, разработаннойпредприятием – проектантом.
Приобнаружении в сварных соединениях сквозных дефектов – течей следует определитьих характер и протяженность. При этом следует применять визуальный контроль, атакже при необходимости контроль радиографическим и ультразвуковым методом, иливскрытие соединения.
Участкисварных соединений, в которых обнаружены сквозные дефекты – течи должны бытьзабракованы, исправлены и после исправления проконтролированы.
Сварныесоединения, в которых не обнаружены дефекты, следует считать выдержавшимииспытания.
1.В процессе сварки проверяют внешний вид шва, его геометрические размеры,производят обмер изделия, осуществляют постоянное наблюдение за исправностьюсварочного оборудования, наблюдают за выполнением технологического процессов.
2.Испытание стыковых (сварка пазов и стыков обечаек) и тавровых (приваркапереборок к обечайке) швов гидравлическим испытанием путем закачки в резервуарводы.
3.Произвести 100% контроль ультразвуком пазовых и стыковых швов обечайки по ГОСТ1093 – 93.
Шовсчитается не годным, если на контролируемом участке обнаружены:
а)дефекты, имеющие протяженность более 10мм (при δ=6 ÷ 20мм).
б)дефекты,сигнал от которых превышает амплитуду импульса, отраженного от контрольногосверления в эталоне ı, расположенные на глубине 15мм (при δ = 6 ÷20мм).
в)дефекты, условная протяженность и амплитуда сигнала от которых менееоговоренных в п. а) и п. б), если количество этих дефектов более 3-х на 100ммили их суммарная протяженность превышает 20% длины контролируемого участка.
4.Места временных креплений и околошовная зона проверяются цветнойдефектоскопией.
Литература:
1.Курс лекций по специальности.
2.Бельчук Г.А. «Сварные соединения в корпусных конструкциях» Судостроение 1964.
3.Бельчук Г.А., Гатовский К.М., Кох Б.А. « Сварка судовых конструкций»Судостроение 1980г.
4.ОСТ 5.9092-93, ОСТ5.1093-93, ОСТ 5.9324-93, ОСТ 5.9673-77
5.Абрамович В.Р., Бочкарёв В.П., Глушаков Л.Б. «Справочник сварщикасудостроителя» Судостроение 1981г.