Подбор материалов для комбинированных экструдированных панелей грузового вагона - Проект кузова крытого вагона из экструдированного алюминия
Выбор материала при проектировании конструкции кузова инновационного подвижного состава обусловлен тенденций современного вагоностроения направленного на снижение массы тары вагона. В таблице 2.2 приведены отдельные характеристики некоторых алюминиевых сплавов как применяемых ранее, так и перспективных для изготовления кузовов вагонов.
Таблица 2.2 - Характеристики сплавов применяемых для изготовления кузова
Сплав |
Предел Текучести, Н/мм2 |
Предел прочности, Н/мм2 |
Относительное удлинение, % |
АМг5М |
130 |
260 |
13 |
АМг6М |
160 |
320 |
15 |
1915Т1 |
250 |
380 |
8 |
1935Т |
160 |
250 |
10 |
1535 |
280 |
370 |
20 |
1570 |
320 |
440 |
18 |
Алюминиевые сплавы по технологии изготовления делятся на две группы: деформируемые (прокатные, прессованные) и литейные. Сплавы, используемые в вагоностроении, обладают рядом положительных свойств: малой прочностью по сравнению со сталью; высокой коррозионной стойкостью; лучшей способностью поддаваться горячей и холодной обработке по сравнению с другими металлами. [11]
Детали и заготовки вагонных конструкций из алюминиевых сплавов соединяют с помощью электродуговой, газовой, контактной и холодной сварки, а также с помощью клеесварных соединений и склеивания. Применение клеев, приготовленных на основе искусственных смол, позволяет получать плотно-прочные соединения и обеспечить высокую коррозионную стойкость конструкций.
При разработке технологических процессов изготовления вагонных конструкций из алюминиевых сплавов следует учитывать особенности их обработки, сварки и защиты от повреждений. Это затрудняет и удорожает процесс изготовления, поскольку усложняется технология, требуется тщательная подготовка свариваемых поверхностей, специальное оборудование и высокая квалификация исполнителей.
По сравнению со сталью алюминиевые сплавы обладают меньшей поверхностной твердостью. В процессе обработки на поверхности металла могут появиться риски и царапины, которые вызывают концентрацию напряжений при работе конструкций и снижают ее прочность. Поэтому целесообразно листовой профильный материал из алюминиевых сплавов обрабатывать на обособленном участке.
Алюминиевые листы правят на вальцах с числом валком от 7 до 13. Шероховатость поверхности валков должна быть не менее 6-го класса.
Профильный материал правят на прессах и профилегибочных станках с использованием прокладок.
Прямолинейную резку листов из алюминиевых сплавов производят на гильотинных ножницах, пресс-ножницах, дисковых и ленточных пилах. Для криволинейной резки используют роликовые, вибрационные, ленточные пилы и прессы со штампами.
Гибку листов и профилей выполняют на том же оборудовании, которое применяется для гибки стали. Однако шероховатость рабочих поверхностей гибочных приспособлений инструмента должна быть не ниже 6-го класса. Рабочие поверхности перед гибкой следует тщательно протереть для удаления окалины, стружки, песка, иначе могут возникнуть поверхностные повреждения.
Процесс сварки алюминиевых сплавов отличается специфическими особенностями. К числу факторов, затрудняющих сварку, относятся: низкая температура плавления алюминия (658 0С) и наличие на поверхности пленки окисла с высокой температурой плавления (1518 0С); повышенная склонность к деформациям при сварке деталей из алюминиевых сплавов; большая склонность к образованию трещин и пор при сварке. Порообразование связано также с попаданием в зону сварки водорода при наличии влаги на поверхности металла.
Кромки свариваемых деталей необходимо очистить от грязи, масла и окислов путем обезжиривания растворителями и механической (или химической) зачистки кромок и прилегающих к ним участков на ширине не менее 100 мм.
Химической обработке подвергаются детали сравнительно небольших размеров. Все свариваемые материалы (сварочная проволока, присадочный материал) также тщательно очищают и промывают. Обработанные и подготовленные к сварочным работам детали и материалы можно хранить не более 24 ч. Если за это время детали не были сварены, то обработку и подготовку кромок производят вновь.
Сборку конструкций перед сваркой на сборочно-сварочных стендах (кондукторах). Прижимные устройства, обеспечивающие поджатие кромок при сварке с усилием не менее 150 Н на каждый сантиметр длины, располагают на расстоянии 10-20 мм от шва.
При изготовлении конструкций из алюминиевых сплавов применяют электродуговую сварку неплавящимся или плавящимся электродом в среде защитного газа, которая может быть автоматической, полуавтоматической и ручной. Автоматическую и полуавтоматическую сварку плавящимся электродом выполняют на постоянном токе обратной полярности, неплавящимся электродом - на переменном токе.
Для сварки алюминиевых сплавов в вагоностроении в качестве защитного газа применяется аргон марки Б. При арго-дуговой сварке металл, расплавленный в сварочной ванне, надежно предохраняется от окисления защитной струей газа, в результате чего обеспечивается высокое качество сварного соединения. Процесс сварки конструкций из алюминиевых сплавов следует вести с повышенной скоростью, что способствует уменьшению нагрева и местных деформаций. Выбор способа сварки обусловлен положением шва в пространстве, его протяженностью и конфигурацией.
Автоматическую сварку целесообразно применять для выполнения прямолинейных швов в нижнем положении. Детали толщиной 1,5 - 4мм рекомендуется сваривать неплавящимся вольфрамовым электродом. Детали толще 4 мм сваривают плавящимся электродом.
Полуавтоматическую сварку используют при выполнении швов криволинейных, коротких потолочных, вертикальных, т. е. во всех случаях, когда нельзя применить автоматическую сварку.
Для соединения тонколистовых деталей из алюминиевых сплавов применяют комбинированный способ сочетания склеивания и контактной точечной сварки. В результате получаются плотно-прочные клеесварные соединения.
Сопоставление свойств сварных соединений со свойствами основного металла при статических и динамических нагрузках указывает на хорошую свариваемость приведенных алюминиевых сплавов. Так, коэффициент разупрочнения сварного соединения деталей из сплава 1935 составляет 0,85-0,95 от предела прочности основного металла.
Похожие статьи
-
К универсальным грузовым вагонам относятся крытые вагоны с дверями в боковых стенах кузова и загрузочными люками в крыше; полувагоны с разгрузочными...
-
Современные требования к конструкции подвижного состава, выделенные в свою очередь как направление развития инфраструктуры ОАО "РЖД", определяются...
-
Конструкция экструдированных полых панелей может быть вакуумирована. Такая панель приобретает свойства звуко - и теплоизоляции, что позволяет...
-
При рассмотрении проекта, в котором кузов может быть изготовлен из эксрудированных алюминиевых панелей, исследовался крытый вагон. Актуальность...
-
В процессе создания инновационных вагонов необходимо выполнять прочностные расчеты их конструкций. Создание расчетных моделей, выполнение расчетов,...
-
Введение - Проект кузова крытого вагона из экструдированного алюминия
В последнее десятилетие расширилась область применения алюминиевых сплавов в железнодорожном транспорте. В связи с все более возрастающими требованиями к...
-
Выводы по разделу - Проект кузова крытого вагона из экструдированного алюминия
При проведении патентного поиска были рассмотрены технические решения по вопросу " Конструкция кузова крытого вагона ". Изучение патентной информации...
-
Критерии оптимизации профиля экструдированной панели определяется по следующим факторам: 1) Отношение максимально допустимой силы при значении...
-
При проектировании кузовов грузовых вагонов из экструдированных панелей необходимо производить расчет на прочность инновационного кузова подвижного...
-
Конструкционные материалы - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Конструкционные материалы, материалы, из которых изготовляются детали конструкций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими...
-
Общие сведения Патентная информация является опережающей научно-технической информацией и поэтому используется на различных стадиях научно-технических и...
-
Основными промышленными методами получения порошков на основе титана и циркония являются следующие: А) метод металлотермического восстановления; Б)...
-
В данном разделе будут исследоваться модели, представляющие собой малоразмерные сегменты кузова вагона, одна из которых выполнена из сплошных пластин, а...
-
Техника и режимы аргонодуговой сварки - Аргонодуговая сварка алюминия
Питание дуги осуществляется переменным током от источников с падающими внешними характеристиками. Перед тем как приступить к сварке, необходимо как можно...
-
Модель кузова крытого вагона исследовалась в программе SolidWorks Simulation 2013 методом статического анализа. В исследованиях один торец днища кузова...
-
Материалы, используемые для производства ювелирных украшений, делятся на металлические, неметаллические и вспомогательные. К металлическим материалам...
-
Материалы, применяемые для изготовления сушилки - Барабанная сушилка
При выборе и создании аппаратуры необходимо учитывать такие важные факторы, как тепловая нагрузка аппарата, температурные условия процесса,...
-
Резервуар предназначен для работы в условиях Крайнего Севера, Западной Сибири и Дальнего Востока. Для этих районов характерны длительные периоды с...
-
История применения активных металлов для связывания газов внутри вакуумного прибора насчитывает более 100 лет. Для этой цели впервые был использован...
-
Заключение - Развитие сварочного производства
Задачей сварочной операции является получение механически неразъемных соединений, подобных по свойствам свариваемому материалу. Это может быть...
-
Схема технологического процесса Рис. 2.1. Схема технологического процесса изготовления лампы накаливания Изготовление вводов Важными заготовительными...
-
Для изготовления передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484 применяется механизированная сварка, для сварки в защитном газе плавящимся проволочным...
-
Наиболее широко используется при изготовлении всевозможных сварных конструкций. В зависимости от материала сварной конструкции, ее габаритов, толщины...
-
Классификация моделей Модели классифицируются по размерам. Модель отливки "Кронштейн", относится к малым моделям. При проектировании данной отливки была...
-
Проверяем пригодность роликоподшипников конических однорядных по ГОСТ 333-79, условное обозначение - 7202. Проверим пригодность подшипника по [8;c.103]:...
-
Выбор материала изделия. Обоснование катетов сварных швов Материал изделия для изготовления сварной конструкции, необходимо выбирать в зависимости от...
-
Материалы, применяемые при сварке - Технология и техника сварки
Электроды: ввиду большого разнообразия применяемых покрытий делятся на типы не по составу покрытий, а по назначению электродов и механическим свойствам...
-
Таблица 1. Приспособления, инструмент для разборочно-сборочных работ Наименование инструмента Обозначение инструмента Стандарт Ключ гаечный с открытым...
-
Основные материалы для изготовления ювелирных изделий - Ювелирное дело
К ювелирным товарам (от голл. juweell - драгоценный камень) относят изделия, изготовляемые из драгоценных металлов и камней, а также из некоторых других...
-
Стальной аппарат с мешалкой. Он состоит из корпуса и перемешивающего устройства с приводом. Корпус! включает в себя: цилиндрическую обечайку с приварным...
-
Выше отмечалось, что класс нераспыляемых газопоглотителей отличается большим разнообразием. В связи с этим представляется целесообразным провести их...
-
Материалы для пайки. - Технологии изготовления кремниевых полупроводниковых приборов
Припой. Припои для пайки, заполняющие зазор в расплавленном состоянии между соединяемыми заготовками, должны отвечать следующим требованиям: 1)...
-
Особенности производства ювелирных изделий, Основные процессы - Ювелирное дело
Основные процессы Производство является одним из важнейших факторов, влияющих на формирование потребительских свойств и качество ювелирных изделий. Одна...
-
Введение - Технология сборки и сварки передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484
Создание сварочной конструкции, полностью отвечающей своему служебному назначению, экономичной при изготовлении и надежной в эксплуатации, представляет...
-
Сварка и ее виды - Развитие сварочного производства
Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывностью структур - непрерывной...
-
Электрошлаковая сварка. - Сварочное производство. Сварка плавлением
Сущность процесса заключается в том, что тепловую энергию, необходимую для расплавления основного и присадочного металла, дает теплота, выделяемая в...
-
Ручная дуговая сварка металлическими электродами с покрытием Качество швов зависит не только от техники сварки, но и от других факторов, таких как состав...
-
Электрошлаковая сварка - Виды сварки и способы их применения
Этот способ широко используют в промышленности для соединения металлов повышенной толщины: стали и чугуна различного состава, меди, алюминия, титана и их...
-
Технологические параметры процесса электрошлаковой сварки (ЭШС). - Электрошлаковая сварка
Сущность метода принудительного формирования состоит в искусственном охлаждении поверхности металлической ванны. Основное назначение шлаков при эшс -...
-
Неполный отжиг, Лазерная резка металла - Механическая обработка металлов
Неполный отжиг доэвтектоидной стали проводят при нагреве до температур выше Ас1 , но ниже Ас3 . При таких температурах происходит частичная...
Подбор материалов для комбинированных экструдированных панелей грузового вагона - Проект кузова крытого вагона из экструдированного алюминия