Выпускная квалификационная работа сварка
Выпускная квалификационная работа на тему “Технология механизированной сварки неповоротного стыка технологического трубопровода с применением самозащитной порошковой проволоки”
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Кафедра технологии нефтяного аппаратостроения
Выпуская бакалаврская работа
по направлению подготовки 15.03.01.62 «Машиностроение»,
профиль «Оборудование и технология сварочного производства»
На тему: “Технология механизированной сварки неповоротного стыка технологического трубопровода с применением самозащитной порошковой проволоки”
Уфа 2017
Бакалаврская работа, 91 л., 21 рис., 19 табл., 50 источников, 1 прил.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТРУБОПРОВОД, РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА, МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА, САМОЗАЩИТНАЯ ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА, FABSHIELD, «ФОРСАЖ», «LINCOLN ELECTRIC»
Объектом исследования является контур технологического трубопровода установки «Гидроочистка тяжелого газойля коксования» на объекте строительства АО ТАНЕКО в г. Нижнекамск.
В процессе строительства технологического трубопровода, при сварочных работах в качестве базового варианта используют ручную дуговую сварку основными электродами.
Цель проекта – замена базового варианта сварки за счет внедрения технологии механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой.
В результате исследования на основе технических и экономических расчетов был обоснован выбор проектной технологии сварки. Также был обоснован выбор сварочного оборудования марки «Форсаж».
Эффективность проекта основывается на повышении производительности.
Введение…………………………………………………………………………………. 8
1 Общие сведения о трубопроводах……………………………………………………..9
1.1 Технологические трубопроводы…………………………………………………9
1.2 Классификация технологических трубопроводов……………………………..11
1.3 Способы монтажа технологических трубопроводов………………………….14
1.4 Способы сварки, применяемые при монтаже трубопроводов………………..18
1.4.1 Ручная дуговая сварка………………………………………………………18
1.4.2 Газовая сварка……………………………………………………………….20
1.4.3 Сварка неплавящимся (TIG) и плавящимся электродом (MIG/MAG) в среде защитных газов………………………………………………………20
1.5 Сварка порошковой проволокой………………………………………………..23
1.6 Нормативно-техническая документация, регламентирующая процесс монтажа (в т.ч. сварки) технологических трубопроводов………………………….28
1.7 Заключение по первой главе……………………………………………………29
2 Технологический анализ изготавливаемой конструкции…………………………. 31
2.1 Обоснование выбора материала трубопровода………………………………..31
2.2 Оценка склонности стали к образованию горячих трещин…………………..32
2.3 Оценка склонности стали к образованию холодных трещин………………. 33
2.4 Выбор присадочных материалов……………………………………………….34
2.5 Заключение по второй главе……………………………………………………38
3 Расчет режимов сварки………………………………………………………………..39
3.1 Расчет режима ручной дуговой сварки………………………………………. 39
3.2 Расчет полуавтоматической сварки самозащитной порошковой
проволокой…………………………………………………………………. 43
3.3 Сравнение режимов сварки……………………………………………………..46
3.4 Заключение по третьей главе…………………………………………………. 47
4 Подбор сварочного оборудования……………………………………………………48
4.1 Подбор основного сварочного оборудования…………………………………48
4.2 Подбор вспомогательного оборудования для сварки………………………. 57
4.3 Заключение по четвертой главе……………………………………………. 61
5 Разработка маршрутного технологического процесса……………………………. 63
5.1 Заключение по пятой главе……………………………………………………..65
6 Безопасность жизнедеятельности…………………………………………………. 66
6.1 Анализ опасных и вредных факторов………………………………………….66
6.2 Мероприятия по обеспечению безопасности работников при выполнении сва-рочных работ………………………………………………………………..68
6.2.1 Организация обучения безопасности труда…………………………. 68
6.2.2 Обеспечение безопасности на этапах проектирования………………. 69
6.2.3 Защита от воздействия электрического тока…………………………. 70
6.2.4 Защита от воздействия шума……………………………………………. 70
6.2.5 Защита глаз от вредных факторов. 71
6.2.6 Защита от брызг металла…………………………………………………. 71
6.2.7 Защита при проведении работ на высоте………………………………….72
6.2.8 Защита от сварочных аэрозолей……………………………………………72
6.2.9 Защита от механического травмирования…………………………………73
6.2.10 Защита от перегрузок………………………………………. 73
6.3 Заключение по пятой главе…………………………………………………. 73
7 Экономическое обоснование выбора варианта технологического процесса……. 74
7.1 Расчет затрат на операцию сварки трубопровода ручной дуговой сваркой. 75
7.1.1 Расчет затрат на материалы………………………………………………. 75
7.1.2 Расчет затрат на заработную плату………………………………………. 76
7.1.3 Расчет затрат на эксплуатацию оборудования………………………. 76
7.1.4 Расчет затрат на исправления дефектов…………………………………. 77
7.1.5 Расчет общепроизводственных и общехозяйственных расходов……….77
7.1.6 Определение себестоимости сварки узла трубопровода……………….78
7.2 Расчет затрат на операцию сварки трубопровода самозащитной порошковой проволокой……………………………………………………………………. 79
7.2.1 Расчет затрат на материалы………………………………………………. 79
7.2.2 Расчет норм времени на операцию сварки………………………………..80
7.2.3 Расчет затрат на заработную плату………………………………………..82
7.2.4 Расчет затрат на эксплуатацию оборудования…………………………. 82
7.2.5 Расчет затрат на исправления дефектов…………………………………. 82
7.2.6 Расчет общепроизводственных и общехозяйственных расходов……….83
7.2.7 Определение себестоимости сварки узла трубопровода………………83
7.3 Расчет экономической выгоды…………………………………………………84
7.4 Заключение по шестой главе……………………………………………………85
Заключение………………………………………………………………………………86
Список использованных источников…………………………………………………..88
Приложение А Технологическая карта………………………………………………. 93
Состав: Реферат, Пояснительная записка, Технологический трубопровод (СБ), Сварные стыки (СБ), Центратор звенный наружный ЦЗН 325, Сварочное оборудование (плакат), Опасные факторы производства (плакат), Себестоимость стыка трубопровода (Плакат), Экономический эффект ( плакат), Спецификация, Технологическая карта 
Перечень выпускных письменных квалификационных работ обучающихся группы 3ЭГС профессия 15.01.05 «сварщик» (электросварочные и газосварочные работы)
Рассмотрено на заседании ПЦК «Утверждаю» Председатель ПЦК: Директор СОГБПОУ ____________2016г «Вяземский политехнический техникум» ________________ __________________
выпускных письменных квалификационных работ обучающихся группы 3ЭГС профессия 15.01.05 «сварщик»
(электросварочные и газосварочные работы)
1. Технология электродуговой сварки плугов для мотоблока.
2. Технология кислородной резки стальных листов.
1. Технология электродуговой сварки арматурных каркасов для железобетонных колец.
2. Технология газовой сварки прицепа автомобиля.
1. Технология электродуговой сварки сосудов для жидкостей
2. Технология газовой сварки кузова автомобиля
1. Технология электродуговой сварки перил
2. Технология газовой сварки глушителя автомобиля
1. Технология электродуговой наплавки зубьев чугунных шестерен
2. Технология сборки и газовой сварки заднего борта тракторного прицепа
1. Технология сборки и электродуговой сварки заднего борта тракторного прицепа.
2. Технология кислородной резки профильного металла.
1. Технология электродуговой сварки сосудов для жидкостей.
2. Технология газовой наплавки зубьев чугунных шестерен
1. Технология электродуговой сварки декоративных решеток
2.Технология газовой сварки безнапорных трубопроводов
1. Технология электродуговой сварки каркасов балки
2. Технология газовой сварки емкостей для жидкостей
1. Технология электродуговой сварки арматурных каркасов для железобетонных колец
2. Технология газовой сварки глушителя автомобиля.
1. Технология электродуговой сварки лестниц.
2. Технология газовой сварки емкости для воды.
1. Технология электродуговой сварки решеток ограждения
2. Технология газовой сварки технологических трубопроводов
1. Технология электродуговой сварки труб водопровода.
2. Технология газовой сварки барабанов стиральных машин.
1. Технология электродуговой сварки наружных сетей горячего водоснабжения.
2. Технология газовой сварки внутренних сетей теплофикации
1. Технология наплавки осей валов двигателя.
2. Технология газовой сварки калитки ворот
1. Технология электродуговой сварки креплений и опор для трубопроводов.
2. Технология газовой сварки простых металлических дверей
1. Технология электродуговой сварки простых металлических ворот
2. Технология газовой сварки безнапорных трубопроводов
1. Технология электродуговой сварки наружных трубопроводов сетей теплофикации на монтаже
2. Технология кислородной обрезки труб с разделкой кромок на угол
Шемякин Давыд Вячеславович
1.Технология ручной дуговой сварки несущих железобетонных конструкций
2. Технология кислородной резки трубопроводов
1. Технология ручной дуговой сварки емкостей для складирования деталей
2.Технология газовой сварки простых металлических ворот
1. Технология ручной дуговой сварки решетки ограждения крыльца.
2. Технология газовой сварки ящика для складирования деталей
Рассмотрено на заседании ПЦК «Утверждаю» Председатель ПЦК: Директор СОГБПОУ ____________2016г «Вяземский политехнический техникум» ________________ __________________
выпускных практических квалификационных работ обучающихся группы 3ЭГС профессия 15.01.05 «сварщик»
Выпускная квалификационная работа на тему “Сварка чугуна”
Курс повышения квалификации за 340 рублей!
Эмоциональное выгорание педагогов. Профилактика и способы преодоления
1. Краткие сведения о чугунах, их свойствах……………………………4
2. Холодная сварка чугуна. ……………………………………………….7
2.1. Дуговая сварка чугуна.. ……………………………………………….8
2.2. Газовая сварка чугуна…………………………………………………10
3. Горячая сварка чугуна…………………………………………………..12
3.1. Дуговая сварка чугуна………………………………………………. 12
3.2. Газовая сварка чугуна…………………………………………………14
5. Охрана труда и техника безопасности при сварки чугуна……………19
1. Краткие сведения о чугунах, их свойствах.
Чугуном называется сплав железа с углеродом, содержащий углерод от 2 до 6,67 %. Наряду с углеродом в чугуне содержится кремний, марганец, сера и фосфор. Содержание серы и фосфора в чугуне больше, чем в стали. В специальные (легированные) чугуны вводят легирующие добавки – никель, молибден, ванадий, хром и др.
Углерод в чугуне находится либо в химически связанном состоянии, либо в свободном состоянии, т.е. в виде графита. Структура чугуна зависит от количества углерода, находящегося в химически связанном состоянии.
Чугуны различают по структуре – на белый, серый и ковкий; по химическому составу – на легированный и нелегированный.
Белый чугун – это такой чугун, в котором большая часть углерода химически соединена с железом в виде цементита. Цементит имеет светлый цвет, обладает большой твёрдостью и хрупкостью. Поэтому белый чугун также имеет в изломе светло – серый, почти белый цвет, очень твёрд, крайне плохо поддаётся сварке и механической обработке, поэтому ограниченно используется в качестве конструкционного материала. В основном белые чугуны применяются для получения ковких чугунов.
Серый чугун – это такой чугун, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии, т.е. в виде графита. Серый чугун мягок, хорошо обрабатывается режущим инструментом, поддаётся сварке и термической обработке. Чем больше в чугуне углерода, тем ниже температура его плавления и выше жидкотекучесть.
Кремний уменьшает растворимость углерода в железе, способствует распаду цементита с выделением свободного графита. При сварке происходит окисление кремния, окислы кремния имеют температуру плавления более высокую, чем свариваемый металл, и тем самым затрудняют процесс сварки.
Марганец связывает углерод и препятствует выделению графита. Этим он способствует отбеливанию чугуна. При содержании марганца более 1,5 % свариваемость чугуна ухудшается.
Сера в чугунах является вредной примесью. Она затрудняет сварку, понижает прочность и способствует отбеливанию чугуна. Верхний предел содержания серы в чугунах – 0,15 %. Для ослабления вредного влияния серы содержание марганца в чугунах должно быть в три раза больше.
Фосфор в чугуне увеличивает жидкотекучесть и улучшает его свариваемость, но вместе с тем понижает температуру его затвердевания, повышает хрупкость и твёрдость. Содержание фосфора в серых чугунах не должно превышать 0,3 %.
Ковкий чугун получают из белого чугуна термической обработкой – длительной выдержкой при температуре 800 – 850 градусов Цельсия. При этом углерод в чугуне выделяется в виде хлопьев свободного углерода, располагающегося между кристаллами чистого железа.
При нагреве ковких чугунов свыше 900 градусов Цельсия графит может распадаться и образовывать химическое соединение с железом – цементит, при этом деталь теряет свойства ковкого чугуна. Это затрудняет сварку ковкого чугуна т.к. для получения первоначальной структуры ковкого чугуна его приходится после сварки подвергать полному циклу термообработки.
Легированный чугун имеет специальные примеси хрома, никеля, молибдена, благодаря которым повышается его кислотостойкость, прочность при ударных нагрузках и др.
Высокопрочный чугун получают из серого чугуна специальной обработкой – введением в жидкий чугун при температуре не ниже 1400 градусов Цельсия чистого магния и его сплавов. Графит в высокопрочном чугуне имеет сферическую форму.
Сварка чугуна применяется в основном в ремонтных целях и для изготовления сварнолитых конструкций. К сварным соединениям чугунных деталей в зависимости от типа и условий её эксплуатации обычно предъявляются следующие основные требования: механическая прочность, плотность (водонепроницаемость и газонепроницаемость), обрабатываемость режущим инструментом. Однако при сварке чугуна возникает целый ряд трудностей, обусловленных его химическими составом, структурой и механическими свойствами. Главные из них следующие:
1) образование твёрдых закалённых зон, затрудняющих последующую механическую обработку и приводящих к образованию трещин (причиной служит выгорание кремния и быстрое охлаждение);
2) интенсивное газообразование в сварочной ванне, которое продолжается и на стадии кристаллизации, может привести к образованию пор в металле шва;
3) повышенная жидкотекучесть чугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и формирование шва;
4) наличие кремния способствует образованию на её поверхности тугоплавких окислов, приводящих к образованию непроваров;
5) высокие скорости охлаждения металла и шва и зоны термического влияния приводят к отбеливанию чугуна, т.е. к появлению участков с содержанием цементита в различном количестве. Высокая твёрдость отбеленных участков практически лишает возможности обрабатывать чугуны режущим инструментом.
Источники:
http://vmasshtabe.ru/mashinostroenie-i-mehanika/welding/vyipusknaya-kvalifikatsionnaya-rabota-na-temu-tehnologiya-mehanizirovannoy-svarki-nepovorotnogo-styika-tehnologicheskogo-truboprovoda-s-primeneniem-samozashhitnoy-poroshkovoy-provoloki.html
http://pandia.ru/text/80/445/66683.php
http://infourok.ru/vipusknaya-kvalifikacionnaya-rabota-na-temu-svarka-chuguna-3460359.html
