Разработка технологии и проектирование участка сборки-сварки траверсы задней

Обозначения, сокращения, нормативные ссылки 8
Введение 10
1 Обзор и анализ литературы 12
1.1 Гибридная сварка 12
1.1.1 Гибридная лазерно-дуговая сварка металлов больших толщин 13
1.1.2 Физико-технологические особенности формирования сварных соединений большой толщины при электронно-лучевой сварке 16
1.2 Автоматическая сварка под флюсом 17
1.3 Механизированная сварка короткой дугой с короткими замыканиями 21
1.4 Заключение 25
2 Объект и методы исследования 26
2.1 Описание сварной конструкции 26
2.2 Требования НД, предъявляемые к конструкции 27
2.2.1 Требования к подготовке кромок 27
2.2.2 Требования к сборке сварного соединения 27
2.2.3 Требования к сварке при прихватке 28
2.2.4 Требования к сварке 28
2.2.5 Требования к контролю 30
2.3 Методы и средства проектирования 32
2.4 Постановка задачи 33
3 Разработка технологического процесса 34
3.1 Анализ исходных данных 34
3.1.1 Основные материалы 34
3.1.2 Обоснование и выбор способа сварки 36
3.1.3 Выбор сварочных материалов 36
3.2 Расчёт технологических режимов 37
3.3 Выбор основного оборудования 38
3.4 Выбор оснастки 41
3.5 Составление схем узловой и общей сборки 41
3.6 Выбор методов контроля. Регламент проведения. Оборудование 46
3.7 Разработка технологической документации 49
3.8 Техническое нормирование операций 52
3.9 Материальное нормирование 55
3.9.1 Расход металла 55
3.9.2 Расход сварочной проволоки 55
3.9.3 Расход защитного газа 56
3.9.4 Расход электроэнергии 57
4 Разработка сборочно-сварочных приспособлений 58
4.1 Проектирование сборочно-сварочных приспособлений 58
4.2 Расчёт элементов приспособления 60
4.3 Разработка эксплуатационной документации на приспособление 60
5 Проектирование участка сборки сварки 63
5.1 Состав сборочно-сварочного цеха 63
5.2 Расчёт основных элементов производства 63
5.2.1 Определение количества необходимого числа оборудования 64
5.2.2 Определение состава и численности рабочих 65
5.3 Пространственное расположение производственного процесса 66
Заключение 68
Библиография 69
Приложение А (Спецификация Траверса задняя) 74
Приложение Б (Спецификация Приспособление сборочно-сварочное) 76

Весь текст будет доступен после покупки

Добыча угля – важная отрасль промышленности России. Добыча осуществляется как открытым (карьер), так и закрытым (шахта) способом. Наиболее остро проблема механизации стоит перед угольной промышленностью, которая характеризуется исключительно сложными условиями труда человека и эксплуатации горных машин [1]. Для облегчения труда шахтеров, повышения производительности и повышения безопасности применяется горно-шахтное оборудование.
Горно-шахтное оборудование – понятие объемное, в основной перечень которого включены следующие виды устройств, механизмов [2]:
- транспорт для внутришахтной эксплуатации, наземных перевозок;
- дробилки, сортировочные машины;
- угледобывающие машины: комбайны и струги.
В состав очистного механизированного комплекса, предназначенного для работы на пластах пологого падения, входят [1]:
- выемочная машина - очистной комбайн или струг;
- доставочная машина – забойный скребковый конвейер; механизированная крепь;
- крепи сопряжения забоя с конвейерным и вентиляционным штреками; насосные станции;
- оросительная система; энергопоезд; кабелеукладчик.
В состав механизированного комплекса также входят перегрузочное устройство с лавного конвейера на штрековый перегружатель, штрековый перегружатель, дробилка, энергопоезд [1].
Раз существует потребность в горно-шахтном оборудовании, значит существует и необходимость в его производстве, и это производство должно носить массовый характер. В современном производстве, для соединения различных деталей из стали уже давно применяется метод сварки плавлением как основной. Такой метод за характеризовал себя как экономически выгодный, обеспечивающий высокое качество соединений и технологичный.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Обзор и анализ литературы
Во время проведения сборочно-сварочных работ при изготовлении траверсы задней выполняется сварка металла большой толщины. Для наиболее эффективного выполнения данной операции и повышения качества сварного соединения необходимо выбрать сварочную технологию, специально разработанную для сварки металла большой толщины.
1.1 Гибридная сварка
Идея совместного использования лазерного излучения и электрической дуги для сварки и других видов обработки металлов таким образом, чтобы оба источника теплоты воздействовали на изделие в пределах одной зоны нагрева, родилась в конце 1970-х гг. До недавнего времени в качестве лазерного источника применяли мощные СО2-лазеры с длиной волны излучения 10,6 мкм. Взаимодействие такого излучения с металлами сопровождается возникновением оптического разряда, что существенно влияет на параметры сфокусированного луча, долю поглощенной энергии в мишени и плазме в зоне взаимодействия. По-другому взаимодействует с мишенью лазерное излучение с длиной волны 1,06 мкм. Однако мощные лазерные установки с такой длиной волны отличались низким качеством излучения и малой надежностью. Только недавно появились иттербиевые волоконные лазеры мощностью до 30 кВт непрерывного излучения, обладающие высокими качеством луча и надежностью и составляющие сегодня конкуренцию хорошо зарекомендовавшим себя СО2-лазерам большой мощности [3].

1.1.1 Гибридная лазерно-дуговая сварка металлов больших толщин
Главными недостатками лазерной сварки применительно к сварке являются высокие требования к сборке кромок под сварку и невозможность получения необходимых механических свойств сварного шва и ЗТВ. Данные недостатки устраняются при совместном лазерно-дуговом воздействии на металл. По сравнению с лазерной сваркой лазерно-дуговой процесс позволяет обеспечить большую толерантность по отношению к точности сборки, возможность заполнения разделки за один проход, более высокую производительность, свариваемость специальных трубных сталей за счет дополнительного легирования с помощью электродной проволоки.
В процессе исследований лазерно-дуговой сварки определили задачи, решение которых необходимо для разработки надежной технологии сварки металлов больших толщин.
В результате предварительных экспериментов по лазерной и гибридной сварке сталей установили, что без дополнительного легирования металла литой зоны шва невозможно достичь требуемых показателей ударной вязкости.
В ходе выполнения данной работы легирование осуществляли за счет присадочной металлопорошковой проволоки, расплавляемой электрической дугой. Для обеспечения легирования металла в нижней части канала проплавления использовали возможность управления гидродинамикой течения расплава в сварочной ванне путем сканирования лазерного луча [3].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Б.А. Александров, Л.Ф. Кожухов, Ю.А. Ашонов, А.А. Хорешок, А. М. Цехин, С. Г. Показаньев / Горные машины и оборудование подземных разработок: учеб. пособие для курсового и дипломного проектирования / Б. А. Александров [и др.]; ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2006. - 114 с. ISBN 5-89070-515-6
2. РАЗНОВИДНОСТИ ГОРНО-ШАХТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ URL: https://mtools.ru/stati/raznovidnosti-gorno-shahtnogo-oborudovanija/ (дата обращения: 17.02.2023)
3. Туричин Г.А., Цибульский И.А, Валдайцева Е.А., Лопота А.В. Гибридная лазерно-дуговая сварка металлов больших толщин // Сварка и диагностика – 2009 – №3 – С. 16-23 – ISSN: 2071-5234.
4. Porosity formation mechanism and its prevention in laser welding / A. Matsunawa, M. Mizutani, S. Katayama, N. Seto // Welding International. 2003. № 17(6). 431 – 437.
5. Theoretical description of the dynamic phenomena in laser welding with deep penetration / V. Lopota, G. Turichin, I. Tzibulsky et al. // Bellingham. Wash.: SPIE, 1999. Р. 98 – 107.
6. Forsman T., Powell J., Magnusson C. Process instability in laser welding of aluminum alloys at the boundary of complete penetration // Journal of Laser Applications. 2001. Vol. 13. № 5. Р. 193 – 198.
7. Bashenko V. V., Mitkevich E. A., Lopota V. A. Peculiarities of heat and mass transfer in welding using high energy density power sources // 3-d Int. Coll. on EBW. Lion. 1983. P. 61 – 70.
8. Лопота В. А., Смирнов В. С. Структура материала и его параметры в зоне действия луча при лазерной сварке с глубоким проплавлением // ФиХОМ. 1989. № 2. С. 104 – 115.
9. Dynamics of keyhole and molten pool in laser welding / A. Matsunawa, J.-D. Kim, N. Seto et al. // Journal of Laser Applications. 1998. Vol. 10. № 6. Р. 247 – 254.
10. Новокрещенов В.В., Родякина Р.В., Каримбеков М.А. Физико-технологические особенности формирования сварных соединений большой толщины при электронно-лучевой сварке // Машиностроение: Сетевой электронный научный журнал – 2017 – Том: 5 – №2 – С. 62-67.
11. Быковский О.Г. Сварочное дело: учебное пособие / О.Г. Быковский. В.А. Фролов, Г.А. Краснова. – Москва: КНОРУС, 2021. – 272 с. – (Среднее профессиональное образование). ISBN 978-5-406-02856-8

Весь текст будет доступен после покупки