Технологический процесс заготовки, сборки и сварки, Выбор материала изделия. Обоснование катетов сварных швов - Технология сборки и сварки передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484
Выбор материала изделия. Обоснование катетов сварных швов
Материал изделия для изготовления сварной конструкции, необходимо выбирать в зависимости от свойств, требуемых для условий эксплуатации, а также сварочных свойств, зависящих от химического состава. В сочетании с требованиями, предъявляемыми условиями эксплуатации, требование высокой свариваемости определяет практическую пригодность материала для сварки конструкции. Кроме того, свойства материала должны обеспечивать технологическую обрабатываемость и экономическую целесообразность.
При сварке из-за теплового воздействия в зоне соединения механические и эксплуатационные свойства металла могут значительно отличаться от аналогичных свойств основного металла. Поэтому необходимо выбирать материалы с хорошей свариваемостью. Один из важнейших вопросов проектирования - правильность выбора материала, поскольку он оказывает непосредственное влияние на технические характеристики, массу и экономичность изготовления конструкции.
В качестве материала для изготовления передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484 используется конструкционная низколегированная сталь марки 09Г2С.
Чаще всего прокат из данной марки стали используется для строительных конструкций благодаря высокой механической прочности. Устойчивость свойств в широком температурном диапазоне позволяет применять детали из этой марки в диапазоне температур от -70 до +450 С. Также легкая свариваемость позволяет изготавливать из листового проката этой марки сложные конструкции для химической, нефтяной, строительной, судостроительной и других отраслей. Применяя закалку и отпуск изготавливают качественную трубопроводную арматуру.
Сварка может производиться как без подогрева, так и с предварительным подогревом до 100-120 С. Так как углерода в стали мало, то сварка ее довольно проста, причем сталь не закаливается и не перегревается в процессе сварки, благодаря чему не происходит снижение пластических свойств или увеличение ее зернистости. К плюсам применения этой стали можно отнести также, что она не склонна к отпускной хрупкости и ее вязкость не снижается после отпуска.
Вышеприведенными свойствами объясняется удобство использования 09Г2С от других сталей с большим содержанием углерода или присадок, которые хуже варятся и меняют свойства после термообработки.
Химический состав по ГОСТ 19281-89 и механические свойства стали 09Г2С приведены в таблицах 2.1 и 2.2.
Таблица 2.1 - Химический состав стали 09Г2С
Содержание элементов, % | ||||||||
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
N |
Cu |
До 0,12 |
0,5-0,8 |
1,3-1,7 |
До 0,3 |
До 0,04 |
До 0,035 |
До 0,3 |
До 0,008 |
До 0,3 |
Таблица 2.2 - Механические свойства стали 09Г2С
Предел кратковременной прочности, МПа |
Предел текучести для остаточной деформации, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, % |
Ударная вязкость KCU при 20?,Дж/см2 |
380-490 |
345 |
21 |
64 |
Для оценки свариваемости стали производят расчет эквивалентного значения углерода для низколегированных сталей и эквивалентного значения хрома и никеля для высоколегированных сталей. Т. к. сталь 09Г2С относится к низколегированным, произведем расчет эквивалентного значения углерода.
(2.1)
Где, , , , , и - массовые доли углерода, марганца, хрома, ванадия, молибдена, никеля и меди в %.
Стали, у которых, считаются не склонными к образованию холодных трещин при сварке.
Сталь 09Г2С является хорошо свариваемой т. к. Сэкв<0,45%. В связи с этим при сварке не потребуется дополнительный подогрев и последующая термообработка.
В дипломном проекте будет произведена проверка прочности сварных швов.
Методы расчета сварных соединений тесно связаны с технологией сварки, причем для многих видов соединений расчет носит весьма условный характер. Однако методику расчета сварных соединений нельзя еще считать установившейся.
Прочность сварного соединения характеризуется величиной напряжений, возникающих в нем под влиянием действующих усилий. Чтобы соединение было прочным, фактические напряжения в нем при работе должны быть в несколько раз ниже тех, при которых металл шва разрушается.
Величина допускаемых напряжений регламентируется соответствующими нормами, принятыми для тех или иных конструкций, в зависимости от их назначения применяемого металла, условий работы и пр. Допускаемое напряжение всегда ниже предела упругости данного материала. Отношение предела прочности к допускаемому напряжению называется запасом прочности.
Передняя рама фронтального погрузчика МоАЗ 40484 в процессе эксплуатации воспринимает определенные нагрузки, действующие на нее. При расчете сварных швов учитывался запас прочности по каждому шву, в связи с тем, что в данном дипломном проекте не производилось модернизации конструкции и сварные швы принимались согласно конструкторской документации.
При неизвестных усилиях растяжения или сжатия, действующих на свариваемые детали, катет шва принимается конструктивно.
Производим расчет массы наплавленного металла для каждого шва в изделии по формуле:
(2.4)
Где Fнм - площадь наплавленного металла, м2 ;
Г - плотность стали, = 7800 кг/м3 ;
Lшва - длина шва, м.
Площадь наплавленного металла для угловых швов определяется по формуле:
(2.5)
Где k - катет шва, мм;
А - коэффициент, учитывающий форму шва (для выпуклых швов а = 1,2; для вогнутых а = 0,9);
Б - угол, под которым свариваются детали.
Результаты расчета по каждому сварному шву передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484 заносим в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 - Сводная таблица
Номер шва |
Обозначение |
Длина шва Lшва, м |
Площадь наплавленного металла Fнм, мм2 |
Масса наплавленного металла Мнм, кг |
1 |
ГОСТ 14771-76-Т1-ИП-П-?10 |
22,812 |
60 |
10,67 |
2 |
ГОСТ 14771-76-Н1-ИП-П-?6 |
5,77 |
21,6 |
0,97 |
3 |
ГОСТ 14771-76-Т1-ИП-П-?4 |
2,61 |
9,6 |
0,195 |
4 |
ГОСТ 14771-76-У4-ИП-П-?8 |
0,814 |
38,4 |
0,243 |
5 |
ГОСТ 14771-76-У1-ИП-П-?4 |
1,14 |
9,6 |
0,085 |
Итого масса наплавленного металла на сварную конструкцию |
13,163 |
Похожие статьи
-
Анализ конструкции (объекта дипломного проектирования) на предмет снижения ее массы, применения новых материалов, совершенствования конструктивных...
-
Для изготовления передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484 применяется механизированная сварка, для сварки в защитном газе плавящимся проволочным...
-
Сварочную проволоку выбирают в соответствии с химическим составом основного металла. Химический состав основного металла и металла шва должны быть...
-
Целью анализа литературы и патентов является поиск более перспективных и современных материалов, оборудования и других более совершенных изобретений для...
-
1) Подготовка деталей на сборку и сварку. Все детали, поступающие на сборку, должны быть изготовлены в соответствие с чертежами, отклонения от плоскости...
-
В проектируемом варианте при производстве передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484 используется механизированная сварка. Режимы сварки плавящимся...
-
Заготовительное производство в технологической цепочке изготовления продукции занимает важное место, поскольку решает вопросы повышения коэффициента...
-
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...
-
Резюме - Технология сборки и сварки передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484
В результате анализа базового варианта технологического процесса сборки и сварки передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484 был выявлен ряд...
-
Рама передняя фронтального погрузчика МоАЗ 40484 собирается на одном приспособлении. Сварка ведется механизированная сварка полуавтоматом NEBULA 500. На...
-
Общие сведения о режиме сварки Режимом сварки называют основные показатели, определяющие процесс сварки, которые устанавливаются на основе исходных...
-
Низколегированные стали, с содержанием углерода до 0.25 %, относятся к сталям, хорошо сваривающимся практически всеми видами сварки. Основное требование...
-
Резервуар предназначен для работы в условиях Крайнего Севера, Западной Сибири и Дальнего Востока. Для этих районов характерны длительные периоды с...
-
Выбор сварочного оборудования производим исходя из условий обеспечения оптимального процесса сварки проволокой диаметра 1,6 мм марки Св-08ГС в Ar + СО2,...
-
Разработка теоретической схемы базирования Базирование - определение положения деталей сборочной единицы, относительно друг друга, либо сборочной единицы...
-
Описание конструкции, ее назначение, технические условия на изготовление Погрузчик МоАЗ-40484 (рисунок 1.1) фронтальный предназначен для погрузки...
-
Для изготовления рельсов можно применять конструкционные улучшаемые стали. Учитывая, что по техническим требованиям требуются высокие характеристики,...
-
Классификация электродов - Характеристика процесса сварки
Электроды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируются по назначению (для сварки стали, чугуна, цветных металлов и для наплавочных работ)...
-
Проектирование приспособления начинается с разработки принципиальной схемы приспособления. Принципиальная схема приспособления представляет собой чертеж...
-
Общие требования безопасности при проведении сварочных работ регламентируются стандартом СанПиН №11-14-94 "Работы электросварочные. Требования...
-
Выбор материала и технология производства заготовок деталей и инструментов
ВЫБОР МАТЕРИАЛА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТОВ Цель работы - провести анализ условий работы заданного изделия, выбор...
-
Расчет количества сварочного материала - Техника сборки и сварки трубы с тройником и заглушкой
Расчет необходимого количества материалов для сварки ведется на основе существующих норм их потребления при применении того или иного метода сварки....
-
Требования к подготовке деталей под сварку. - Технология и техника сварки
Заменяемая часть обшивки корабля подготавливается в цеховом помещении из листового металла. На ровную поверхность укладывается лист металла, где...
-
A. Изделие выполнено из низколегированной стали. Сталью называется сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода не превышает 2%. Кроме...
-
Общие сведения о дефектах Дефекты в сварных соединениях могут быть вызваны плохим качеством сварочных материалов, неточной сборкой и подготовкой стыков...
-
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...
-
Материалы, применяемые при ремонте козлового крана Все материалы, применяемые для ремонта металлоконструкций, по своим механическим и качественным...
-
Наименование детали - фланец. Назначение детали - деталь служит для образования разъемных соединений труб. Обозначение материала детали - сталь 45 ГОСТ...
-
Выбор материалов для всех элементов механизма - Проектирование домкрата
Материалы винтов должны обладать высокой износостойкостью, хорошей обрабатываемостью, высокой прочностью. Таким требованиям лучше всего отвечают стали....
-
Характеристика основного металла Данная конструкция изготавливается из марки Ст3 которая имеет следующие характеристики: химический состав марки стали...
-
Механизация и автоматизация технологических процессов Технология переработки полимеров - это область науки и техники, изучающая процессы, предназначенные...
-
Выбор режима ручной дуговой сварки часто сводится к определению диаметра электрода и сварочного тока. Скорость сварки и напряжение на дуге...
-
Подготовка металла к сварке Подготовка металла под сварку заключается в очистке, правке, разметке, резке и сборке под сварку. Разделка кромок в моем узле...
-
Сварка - Автоматизация технологических процессов сварки на предприятии "АтлантЭнерго"
Выполнить сварку корневого слоя шва обратноступенчатым способом электродами с основным видом покрытия. Освобождать жимки наружного центратора разрешается...
-
Дефекты сварных соединений. - Характеристика процесса сварки
Согласно ГОСТ 23055 - 78* для соединений, выполненных сваркой плавлением, возможно образование шести видов дефектов. Пористость шва: сферическая,...
-
Производство стали - Разработка технологического процесса изготовления детали "зубчатое колесо"
Сущность процесса Основными материалами для производства стали являются передельный чугун и стальной лом (скрап). Содержание углерода и примесей в стали...
-
Выбор материала резервуара РВСП 38500 м3 - Проектирование резервуара
В последующем при проектировании резервуара, необходимо выбрать материал полистовой конструкции, из которого будет спроектирован резервуар. Стали,...
-
Низколегированные стали, предназначены для изготовления деталей, работающих в условиях высоких температур (100-600 С) и при давлении газа или пара. Эти...
-
Деталь "Переходник" предназначена для присоединения электродвигателя к корпусу редуктора и защиты места соединения вала двигателя с валом редуктора, от...
-
Конструкционные материалы - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Конструкционные материалы, материалы, из которых изготовляются детали конструкций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими...
Технологический процесс заготовки, сборки и сварки, Выбор материала изделия. Обоснование катетов сварных швов - Технология сборки и сварки передней рамы фронтального погрузчика МоАЗ 40484