Курсовой проект:"Котёл для меди 50 тонн"

Содержание

Введение

1. Характеристика и анализ технологичности сварной конструкции

2. Требования технических условий на изготовление конструкции

3. Анализ существующего технологического процесса изготовления

сварной конструкции

4 Выбор схемы проектируемого технологического процесса

и автоматизация сборки-сварки конструкции

5 Обоснование и выбор элементов технологического процесса

6 Нормирование технологического процесса

7 Мероприятия по технике безопасности, охране труда, пожарной

безопасности и экологии

Список литературы

Введение

В области сварочного производства при изготовлении металлургического оборудования, трудовые затраты на сварочные работы не превышают 30%. Большой объем занимают заготовительные, сборочные, вспомогательные и транспортные операции.

Очевидно, что только механизация сварочных работ не может дать существенный эффект повышения производительности труда. Следовательно, необходимость комплексной механизации и автоматизации охватывающий весь процесс производства, включая не только основные (заготовительные, сборочные, сварочные, отделочные), но и вспомогательные (транспортные, контрольные) операции, является актуальной проблемой современного производства.

Совершенствование производства сварных конструкций требует не только наличия механизмов, способных осуществлять все необходимые операции технологического процесса, но и рациональной их компоновки. При этом требования, как к механизмам, так и к их компоновке определяется характером производства. Так, для крупносерийного и массового производства необходимо специализированное оборудование, на основе которого создаются поточные и автоматические линии целевого назначения.

Ковш вместимостью 5,5 т. для расплавленной меди изготавливался в цехе № 79 ОАО «Азовмаш». Данное предприятие является одним из базовых предприятий страны по выпуску металлургического оборудования. Ресурс металлоконструкции ковша может достигать 50 лет, но не смотря на это можно сказать что подобное металлургическое оборудование находится в изношенном состоянии как на территории Украины так и на территории стран бывшего СССР. Исходя из этого можно сказать что рынок металлургического оборудования достаточно перспективный и в ближайшее десятилетие возможен рост спроса на такую продукцию.

Требования технических условий на изготовление конструкции

ОСТ 24.940.0182 Конструкции стальные сварные. Общие технические требования.

Настоящий отраслевой стандарт распространяется на стальные сварные конструкции металлургического машиностроения.

2.1. Общие положения

- Конструкции должны изготавливаться в соответствии с требования-ми настоящего стандарта по технической документации, разработанной со-гласно требованиям стандартов ЕСКД и ЕСТД, и утверждённой в установленном порядке.

-.Точность размеров и геометрической формы должны соответствовать настоящему стандарту (таблицы 1-8).

2.2 Требования к проектированию и выполнению сварных швов и соединений.

- При проектировании сварных конструкций с целью назначения швов минимального сечения расчет их следует производить согласно нор-мам проектирования стальных конструкций СНиП 11-в

3-72 и нормам проектирования угловых швов сварных соединений металлических конструкций подъёмно-транспортных машин по РТМ 24.090.6080.

- Виды сварных соединений и допуски точности их сборки должны соответствовать данным следующих стандартов: ГОСТ 526480, ГОСТ 1153475, ГОСТ 1153375, ГОСТ 871379,

ГОСТ 1477176, ГОСТ 2351879, ГОСТ 1477679, ГОСТ 1603780, ГОСТ 1609880, ГОСТ 1587879, ГОСТ 1516478.

- С целью уменьшения массы наплавленного металла и внутренних напряжений после сварки следует при проектировании ограниченно при-менять V-образную и несимметричную Х-образную разделки кромок в сварных соединениях. V-образную разделку следует применять в случае невозможности выполнения двухстороннего шва и при малых толщинах металла (менее 12 мм).

- Все швы сварных конструкций подвергаются техническому осмотру, производимому методом внешнего осмотра и измерений. В зависимости от условий эксплуатации конструкций или её отдельных элементов конструктором назначается дополнительно соответствующие виды испытаний для определения механических свойств, структуры и химического состава металла шва, а также коррозионной стойкости. Такой контроль оговаривается в чертежах или в приложенной к ним другой технической документации на данную конструкцию.

- Поверхность стыковых швов сварных конструкций, работающих в условиях знакопеременных или ударных нагрузок, должна быть зачищена механическим способом заподлицо с основным металлом или границы швов должны быть оплавлены вольфрамовым электродом в защитной среде, что необходимо указывать на чертежах.

- После термической обработки сварных конструкций должен быть произведён наружный осмотр всех швов и при необходимости произведён контроль на выявление внутренних трещин и не плотностей швов, а также в зависимости от сложности конструкции по назначению технолога должны быть проверены её размеры.

- Виды дефектов сварных швов, нормы недопустимых величин наиболее широко встречающихся дефектов, методы их контроля и исправления приведены в разделе 7.

Требования по термической обработке

- Термическая обработка сварных конструкций или стабилизация остаточных напряжений другими методами (ультразвуковым, низкочастотной виброобработки и методом статического нагружения) в каждом конкретном случае должна назначаться конструктором и указываться в чертежах. Метод стабилизации напряжений устанавливается технологическими службами.

- Жесткие сварные конструкции, включающие замкнутые швы, исключающие их свободную усадку и выполненные из сталей, содержащих углерода более 0.22 и элементов эквивалентных углероду, выше 0.6, при толщине более 25 мм необходимо подвергать термической обработке или другому методу стабилизации напряжений.

- Термической обработке (стабилизации напряжений) после сварки подвергаются сварные конструкции, подлежащие несимметричной механообработке, вызывающей недопустимые искривления. Необходимость назначения такой термообработки устанавливается технологическими службами.

- Режим термической обработки должен назначаться согласно соответствующей инструкции или по специально разработанному технологическому процессу. В печах должна быть обеспечена равномерность нагрева конструкций, а также предохранение их от деформаций под действием собственной массы.

Требования к деталям. Общие положения

- Точность изготовления деталей в зависимости от сложности и габаритов сварных металлоконструкций должна назначаться однозначно или на один-два квалитета выше точности готовой механически необработанной конструкции.

- На все размеры, проставляемые на рабочих чертежах в соответствии с ГОСТ 2.30768, назначаются предельные отклонения согласно СТ СЭВ 14475, СТ СЭВ 17775 и ОСТ 24.001.2778.

- Размеры деталей сварных металлоконструкций при необходимости должны устанавливаться с учётом усадки от сварных швов в соответствии с РТМ 24.010.2374, а размеры деталей, подвергаемых механической обработке в составе готовой металлоконструкции, помимо этого, должны включать припуск на механическую обработку по РТМ 24.940.1075.

- Допуски на соответствующие размеры деталей, образующие общий размер при последовательной их обработке, должны назначаться с таким расчётом, чтобы сумма их одноимённых отклонений не превышала таких же отклонений на общий размер.

- На детали (листы, платики, бонки, фланцы и др.), изготавливаемые из металлопроката резкой под прямым углом или по окружности без по-следующей механообработки их, в том числе, подвергаемые механической обработке в составе готовой сварной конструкции, допускается чертежи не разрабатывать. Необходимые данные следует указывать в спецификациях и на сборочных чертежах. Предельные отклонения размеров таких деталей должны назначаться в пределах норм ( точности резки ), приведённых в ГОСТ 1479280 при кислородной и плазменной резке сталей толщиной до 100 мм., для кислородной машинной резки сталей толщиной до 100 мм., для резки сталей гильотинными или пресс ножницами и для резки фасонного проката соответственно в таблицах 17,19,20 настоящего стандарта.

- Качество поверхности необрабатываемых кромок деталей должно соответствовать данным, приведенным в ГОСТ 1479280.

- Для деталей трубопроводов, изготовляемых, из углеродистой стали, предельные отклонения размеров, допуски округлости, разностенность и гофры должны соответствовать ГОСТ 1738077.

- Допуски формы деталей изготовленных из листа приведены в таблицах 9 и 10 настоящего стандарта.

-. Требования к гнутым деталям, штамповкам, поковкам и отливкам.

- Допуск округлости (овальность) вальцованных обечаек должны со-ответствовать данным, приведённым в таблице 11 настоящего стандарта.

- Допуски проверяемых элементов деталей после гибки из профильного, проката должны соответствовать настоящему стандарту.

- На деталях после гибки, не допускаются забоины и вмятины глуби-ной более 2 мм в количестве более 5 штук на 1 метр длины.

- Допуски плоскостности (неприлегание к плите) кольца, согнутого из уголка, швеллера или двутавра, должны соответствовать таблице 12 настоящего стандарта.

- Допуски размеров диаметров днищ должны соответствовать данным, указанным в таблице 13 настоящего стандарта.

- Допуски формы и качества поверхности днищ после штамповки и механической обработки должны соответствовать настоящему стандарту.

- Поковки и штамповки, изготовленные из углеродистых и легированных сталей, должны отвечать требованиям соответствующих стандартов.

- Поверхности стальных поковок, не подлежащие механической обработке, должны быть очищены от окалины и заусенцев.

- Отливки из стали должны соответствовать требованиям стандартов, приведённым в приложении 1.

- На обработанных поверхностях литых деталей в слабонагруженных местах отливки допускаются отдельные мелкие раковины, если их суммарная площадь не превышает 3 площади, на которой они расположены, размером не более 3 мм каждая и глубиной до 10 толщины стенки, но не более 3 мм.

- Допускается исправление дефектов литья (раковин, свищей и т.п.) на обработанных и необработанных поверхностях путём заварки согласно РТМ 24.041.0174.

Требования к материалам

- Материалы, применяемые для изготовления стальных сварных конструкций, назначаются проектирующей организацией и должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и технических условий.

- Допускается без внесения изменений в конструкторскую документацию, по согласованию с конструктором заменять марки углеродистой стали обыкновенного качества аналогичными (при экономической целесообразности), имеющими не менее приемлемые значения соответствующих показателей согласно РТМ 24.911.0374.

Основные материалы

- Основные виды проката, применяемого в металлургическом машиностроении должны соответствовать стандартам, приведённым в приложении 2.

- Химический состав и механические свойства сталей, применяемых для изготовления сварных конструкций, должны соответствовать стандартам, приведённым в приложении 3.

- Качество поверхности листового проката должно удовлетворять требованиям ГОСТ 1463779 и ГОСТ 1652370.

Сварочные материалы

- Выбор электродов для ручной дуговой сварки углеродистых, низколегированных и легированных конструкционных и легированных тепло-устойчивых сталей производить по ГОСТ 946775, для сварки высоколегированных сталей - по ГОСТ 1005275, для сварки низколегированных высокопрочных сталей по – ТУ 14446875, для ручной дуговой наплавки поверхностных слоёв с особыми свойствами – по ГОСТ 1005175. При других равнозначных показателях предпочтительно применять электроды с более высокими коэффициентами наплавки. Транспортирование, хранение и испытание (при необходимости) электродов для дуговой сварки и наплавки должны производиться в соответствии с требованиями, приведенными в ГОСТ 946675.

- В качестве неплавящихся металлических электродов (при сварке в среде защитных газов, плазменной сварке и резке) применять вольфрамовые прутки с эмиссионными активизаторами: лантанированные – по СТУ 45ЦМ115063; иттрированные, марка ВИ диаметр 810 мм – по СУ 0.21.099 ТУ, диаметр 2-8 мм – по СУ 0.021.0127. ТУ.

- Проволока для сварки стальных конструкций должна соответствовать ГОСТ2246-70.

- Изготовление, испытание и хранение порошковой проволоки, при-меняемой для сварки металлоконструкций из низколегированной стали должны соответствовать ТУ 1444871 и ТУ 1444971, активированной проволоки (марка АПАН2) должны соответствовать ТУ 144106780.

- Флюс для сварки стальных металлоконструкций должен соответствовать ГОСТ 908781 и ЧМТУ 1101770 (флюс АН17М для сварки низколегированных высокопрочных сталей).

- Углекислый газ, применяемый для сварки углеродистой и низколегированной стали, должен соответствовать ГОСТ 805076.

- Аргон, применяемый для сварки стальных металлоконструкций, должен соответствовать ГОСТ 1015779.

- Ацетилен, применяемый для кислородной резки сталей, должен со-ответствовать ГОСТ 545775, а природный газ должен быть с теплотворной способностью не ниже 8000ккал/м3.

- Кислород, применяемый для резки, должен соответствовать первому и второму сорту по ГОСТ 558378 и ГОСТ 633178.

- Отсыревшие электроды после их длительного хранения перед употреблением должны быть прокалены согласно данным, указанным в пас-порте на электроды, а порошковая проволока согласно техническим условиям на её изготовление и перед применением должна подвергаться повторным технологическим испытаниям.

- Флюс перед сваркой для удаления влаги следует прокаливать при температуре 350 0С в течение 2-3 часов, перевозить из цеха в цех в закрытой таре.

Требования к сборке конструкции

- перед сборкой должно быть проведено соответствие деталей требованиям чертежей и технологического процесса. Сопрягаемые поверхности собираемых деталей должны быть очищены от масла, грязи, ржавчины, наледи и т.п..

- сборка конструкций под сварку должна производиться по рабочим чертежам в соответствии с разработанным технологическим процессом.

- метод сборки сварных конструкций должен выбираться в зависимости от допусков, указанных на сборочных чертежах. Точность собранных конструкций может быть однозначной (простейшие конструкции) или должна быть выше сварных конструкций (без учёта механообработки) не менее чем на один квалитет. Точность сборки, достигаемая различными методами, приведена в таблице 24 настоящего стандарта.

- Сборка конструкций должна производиться на сборочных плитах, стендах, в кондукторах, в специальных переналаживаемых сборно-разборных приспособлениях (ГОСТ 1793472,ГОСТ 18047-72) обеспечивающих требуемое расположение деталей посредством зажатия их механизмами и наложения прихваток в местах расположения швов.

- При разработке технологического процесса на сборку конструкций должна учитываться усадка от сварных швов согласно РТМ 24.010.2374 (т.е. указывать размеры больше чертёжных на величину усадку), а также припуск на механическую обработку готовых конструкций по

РТМ 24.940.1075.

- При сборке обечаек в корпус, а также днищ с корпусом продольные швы смежных обечаек и днищ должны быть смещены по отношению друг к другу на трёхкратную величину наибольшей толщины стыкуемых элементов, но не менее чем на 100 мм между осями швов.

- Зазоры в сварных соединениях и смещение кромок друг относительно друга должны соответствовать требованиям, приведённым в п.1.3.2.

- При сборке под точечную или шовную контактную сварку зазор между соприкасающимися поверхностями в местах расположения точек или шва не должен превышать 0,50,8 мм. При сварке штампованных и других жёстких деталей зазор не должен превышать 0,20,3 мм. Сборка производиться с помощью специальных прижимов или в оборочных приспособлениях. Допускается прихватка на точечных машинах.

- Прихватки, выполненные в случае необходимости вне расположения швов, после выполнения своего назначения должны удаляться, а места размещения зачищаться.

- Размеры катета прихваток должны составлять 0,7 размера катета шва, но не более 6 мм (с тем, чтобы при последующей сварке прихватки были перекрыты швом). Прихватки с катетом более 6 мм оговариваются технологическим процессом.

- Длина каждой прихватки должна быть в 4-5 раз больше толщины прихватываемых элементов, но не более 100 мм.

- Расстояния между прихватками должно быть в 3040 раз больше толщины прихватываемого элемента, но не более 500 мм. Крайние при-хватки должны располагаться на расстоянии не более 200 мм от края листа.

- Требования к качеству прихваток устанавливаются такие же, как и к сварным швам.

-. Прихватки и приварка технологических планок должны выполняться рабочими, имеющими удостоверение на право производства сварочных работ.

- Сборка изделий под электрошлаковую сварку должна выполняться согласно

ОСТ 24.942.0182.

- Собранная конструкция перед сваркой должна быть проверена производственным мастером и принята техническим контролем цеха.

Лист_4.dwg

Лист_6.dwg