Выбор способа соединения деталей

Для обеспечения основных требований (герметичность и равнопрочность основного метала) могут использоваться следующие способы сварки:

1) Ручная дуговая сварка штучными электродами;

2)Автоматическая сварка под слоем флюса;

3) Лазерная сварка;

4) Электронно-лучевая сварка;

5) Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа (смеси газов);

6) Автоматическая сварка в среде защитного газа (смеси газов).

Анализ 1-го способа.

Ручная дуговая сварка штучными электродами отличается простотой и мобильностью применяемого оборудования, возможностью выполнения сварки в различных пространственных положениях и в местах, труднодоступных для механизированных способов сварки.

Существенный недостаток ручной дуговой сварки – малая производительность процесса и зависимость качества сварного шва от практических навыков сварщика.

Анализ 2-го способа.

Широкое применение этого способа в промышленности при производстве конструкций из сталей, цветных металлов и сплавов объясняется высокой производительностью процесса и высоким качеством и стабильностью свойств сварного соединения, улучшенными условиями работы, более низким, чем при ручной сварке расходом сварочных материалов и электроэнергии.

К недостаткам способа относится возможность сварки только в нижнем положении ввиду возможного стекания расплавленных флюса и металла при отклонении плоскости шва от горизонтали более чем на 10-15°.

Данный метод сварки имеет преимущества при выполнении протяженных швов.

Анализ 3-го и 4-го способов.

Данные методы сварки находят широкое применение при сварке тугоплавких и химически активных металлов и сплавов.

Использование данных методов сопряжено с большими затратами электроэнергии и затратами на закупку нового оборудования. Для сварки также требуется наличие высококвалифицированного персонала.

Анализ 5-го способа.

Сварка в защитных газах нашла широкое применение в промышленности. Этим способом можно соединять вручную, полуавтоматически или автоматически в различных пространственных положениях разнообразные металлы и сплавы толщиной от десятых долей до десятков миллиметров. Защитные газы, как правило, обладают хорошей ионизирующей способностью, поэтому обеспечивают стабильное горение дуги, в том числе и при малых сварочных токах.

Себестоимость 1кг наплавленного металла при данном методе сварки ниже, чем при ручной дуговой сварке. Общее газопылевыделение меньше чем при ручной дуговой сварке и сварке порошковыми проволоками

В качестве защитного газа целесообразно применять инертный газ аргон, т.к. инертные газы в процессе сварки почти не взаимодействуют с металлами тогда, как активные газы энергично взаимодействую со свариваемым металлом и растворяются в нем, образуя химические соединения. Условия сварки способствуют интенсивному растворению активных газов в расплавленном металле, затрудняют их выделение и приводят к образованию пор. В среде инертных газов по сравнению с активными газами интенсивность выделения газов значительно ниже, а скорость охлаждения металла шва повышенная.

Получение высококачественных сварных соединений без пор достигают подбором защитного газа, использованием чистых инертных газов без примесей водорода, азота и кислорода, введением элементов-раскислителей в присадочный материал.

Сварка может производится на полуавтоматах различных марок, которые могут быть применены, по своим техническим данным, к изготовлению данной детали.

Данный способ является малопроизводительным, по сравнению с автоматической сваркой под флюсом , но позволяет выполнить швы, которые невозможно выполнить на автоматических установках.

Анализ 6-го способа.

Данный способ позволяет получить более высокую производительность по сравнению с полуавтоматической сваркой. Это вызвано следующими факторами:

– равномерным движением детали, т.е. равномерной скоростью сварки.

– скорость сварки и качество выполнения швов меньше зависят от квалификации сварщика, его физического состояния.

– появляется возможность использования нескольких установок одновременно, управляемых одним оператором, что в конечном счете ведет к увеличению производительности.

Но технологическое исполнение нашей детали не позволяет воспользоваться данным типом сварки.

Мы применяем наиболее эффективный способ – контактной шовной сварки. Одноко, при шовной сварке толстой детали с тонкой, особенно кольцевых швов, возникает проблема, связанная со смещением литого ядра в толстую деталь.

Для того чтобы литое ядро располагалось симметрично, относительно контакта деталь-деталь, необходимо правильно подобрать размеры рабочей поверхности роликов и их материал, чтобы повысить тепловыделение в контакте деталь-деталь и снизить теплоотвод от тонкой детали.

Таким образом, наиболее приемлемым технологическим приемом для получения соединения отвечающего технологическим требованиям является контактная шовная сварка с использованием бронзовых электродов. Желательно также предусмотреть, чтобы конструкция электродов позволяла ориентировать детали и фиксировать для сварки. Разработка конструкции электродов будет подробнее рассмотрена в конструкторской части данного проекта.

Кроме того, необходимым условием внедрения данной технологии, является ее адаптация к имеющемуся на предприятии оборудованию. В данном случае сварку планируется выполнять на контактной шовной машине МШ-1601.

Характеристики данной машины рассмотрим более подробно в п. 2.3.

Оборудование

Назначение

Машина конденсаторная МШ-1601 предназначена для контактной шовной сварки внахлест изделий из черных металлов и сплавов толщиной 0,1 до 1,0 мм, цветных металлов и сплавов толщиной 0,1 до 0,7 мм.

Машина предназначена для работы в следующих условиях:

Номинальное значение климатических факторов по ГОСТ 15543–89

В части действия климатических факторов исполнения УХЛ4, категория 4 по ГОСТ 15543.1–89.

Среда окружающая оборудование не взрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров, разрушающих изоляцию.

Группа условий эксплуатации машины М1, комплектующих – М9 по ГОСТ 17516.1–90.