Предлагаемая технология и технологический цикл сварки.
1.Для соединения днища верхнего с боковиной забойной и боковиной завальной два продольных шва выполнить одновременно сваркой под флюсом двумя головками. Сварка производится в верхнем положении. Обратная сторона шва выполняется после разворота изделия также двумя головками одновременно. Обеспечивается предлагаемая технология системой САВС – 123х2SAW и механическим кантователем.
2.После сборки сваренного узла с днищем нижним система САВС – 123х2SAW обеспечивает одновременную сварку двух продольных угловых швов в верхнем положении.
3. Для выполнения шва №4 предлагается использовать отдельный стенд, состоящий из системы сварки САВС – 103х1GMAW и сварочного позиционера. Благодаря позиционеру и опорному приспособлению изделие устанавливается в самое благоприятное положение для сварки в «лодочку» и осуществляется автоматическая сварка в смеси защитных газов в один проход.
Применение двух систем сварки с разделением операций оправдано обеспечением заявленной производительности. Согласно техническому заданию материал изделия Хардокс400-500 и 30ГСЛ и для обеспечения стойкости сварного соединения к образованию холодных трещин, опираясь на толщину изделий, а также значение коэффициента эквивалентного углерода выше 0,4, перед сваркой требуется предварительный подогрев до 200?С.
Мы предлагаем обеспечить подогрев двухконтурным газовым продольны подогревателем стыков (пропан), устанавливается в собранное изделие непосредственно перед сваркой с механической фиксацией верхнего днища, нагревается одновременно два продольных шва.
Контроль осуществляется инфракрасным пирометром с регистрацией параметров температуры в трехканальном регистраторе с накоплением и последующим съемом. Фиксируется температура предварительного подогрева, время выдержки и температура во время выполнения сварного соединения. Возможно использование контактного термометра, но это приведет к увеличению трудоемкости процесса подогрева.
Опираясь на опыт работы, мы не рекомендуем использовать гибкие нагревательные коврики и маты. Расчетная трудоемкость операции предварительного подогрева с установкой и съемом подогревателей составляет 8-10 мин. Также для обеспечения стойкости сварных соединений и сохранения высоких значений ударной вязкости необходимо ограничение тепловложений. Показатель значения погонной энергии не должен превышать 1,7 кДж.
Исходя из этого, в таблице 1 приведены расчетные режимы сварки для предлагаемых соединений.
Таблица 1.
Способ сварки | Тип шва | I сварки (А) | U дуги (В) | Скорость сварки (м/ч) | D проволоки (мм) | Катет за проход (мм) | Расход газа (л/ч) |
Флюс | Стыковой | 450 | 30 | 30 | 3 | - | - |
Флюс | Угловой Тавровый | 470 | 30 | 55 | 3 | 5-7 | - |
Газ | Угловой | 340 | 30 | 35 | 1,6 | 6 | 18 |
Газ | Лодочка | 360 | 32 | 10 | 1,6 | 6-15 | 18 |
На основании данных таблицы 1, в таблице 2 приведена расчетная трудоемкость (пооперационная).
Таблица 2.
Операции | Время (мин) | Время | |
На рабочем месте 1 | На рабочем месте 2 | ||
Сборка верхнего днища, боковин, планок | 10 | 54 | 30 |
Установка изделия на опорное приспособление, подогрев | 16 | ||
Сварка наружных, 3 прохода | 15 | ||
Перекантовка, сварка с обратной стороны, 2 прохода | 10 | ||
Сборка узла с нижним днищем, установка на приспособление | 8 | ||
Одновременная сварка угловых, 3 прохода, съем с приспособления | 13 | ||
Установка изделия на позиционер для сварки шва №4, последовательная сварка в «лодочку» двух швов №4 | 30 |
Расчетные данные применительно для продольных швов длиной 2 м. При потребности уменьшения трудоемкости рабочее место 1 можно разгрузить путем установки второго кантователя, т. к система сварки поворотная, и может обеспечит несколько рабочих мест.
– инжиниринг» гарантирует получение качественного сварного соединения при использовании сварочных материалов, приведенных в таблице 3.
Таблица 3.
Производитель | Проволока | Флюс |
Россия | Св-08ГС, Св-08ГСМ, Св-08Г2С | ФЦ-16 |
LINCOLN ELECTRIC | L-61, L-71 | FX-861 |
ESAB | OK Autrod 12-21, OK Autrod 12-24 | OK FLUX 1072 |
Назначение, состав, описание и комплектация оборудования.
Состав используемого оборудования и оснастки.
1.Сборочное приспособление (сборка днища с боковинами).
Требования: приспособление должно обеспечивать прямолинейность и плоскостность
продольных швов.
2.Двухконтурный продольный подогреватель стыка (без баллонов).
3.Инфракрасный пирометр.
4.Механический кантователь с опорным приспособлением.
5.Позиционер с опорным приспособлением.
6.Система сварки САВС – 123х2SAW (назначение – в таблице 4).
7. Система сварки САВС – 103х1GMAW(назначение – в таблице 4).
8.Трехканальный электронный регистратор режимов сварки и температуры подогрева.
Таблица 4.
№пп | Наименование | Единицы измерения | Значение |
1. | Область применения | Горно-шахтное оборудование | |
2. | Типы сварных соединений | Стыковые, угловые | |
3. | Толщина свариваемого металла | мм | 6-60 |
4. | Масса изделия | кг | 2000 |
5. | Рабочая зона обслуживания (ширина, длина, высота): - САВС – 123х2SAW - САВС – 103х1GMAW | мм | 2000 х 2500 х 1400 1200 х 2500 х 1400 |
6. | Скорость сварки | м/ч | 15-60 |
7. | t? эксплуатации | ?С | От -15 до +40 |
8. | Количество операторов: - САВС – 123х2SAW - САВС – 103х1GMAW | шт | 1 1 |
9. | Марка материала Хардокс 400-500 | ||
10. | Способ сварки: - САВС – 123х2SAW - САВС – 103х1GMAW | Флюс Газ | |
11. | Потребляемая мощность: - САВС – 123х2SAW - САВС – 103х1GMAW | кВт | |
12. | Перечень групп опасных технических устройств |
Состав системы сварки САВС – 123х2SAW.
№пп | Наименование оборудования | Количество |
1. | Система сварки NA-5S c DC-1000 (LINCOLN ELECTRIC) | 2 шт |
2. | Система рециркуляции флюса SPS-3000 вакуумная (сжатый воздух не требуется) | 2шт |
3. | Вертикальная стойка с выдвижной консолью и опорно-поворотным устройством | 1шт |
4. | Поперечная балка | 1шт |
5. | Крестовой моторизованный суппорт с ходом 200х200мм | 2шт |
6. | Поворотно-фиксирующее устройство | 2шт |
7. | Единый пульт управления с синхронизацией работы всех систем (синхронизация сварки с выдвижением консоли) | 1шт |
8. | Выносной пульт управления позиционированием | 1шт |
9. | ЗИП и комплект документации согласно действующим в РФ законодательству, нормам и правилам | 1шт |
10. | Регистратор параметров сварки и температуры | 1шт |
Состав системы сварки САВС – 103х1GMAW.
№пп | Наименование оборудования | Количество |
1. | Система сварки DC-400 и LF-37 (LINCOLN ELECTRIC) | 1шт |
2. | Вертикальная стойка с выдвижной консолью | 1шт |
3. | Опорно-копирующий магнитный ролик | 1шт |
4. | Механизированная горелка GMAW на 600А при ПВ 100% | 1шт |
5. | Блок водоохлаждения | 1шт |
6. | Крестообразное ручное позиционное ус-во | |
7. | Пульт оператора с возможностью синхронизации | 1шт |
8. | ЗИП и комплект документации согласно действующим в РФ законодательству, нормам и правилам | 1шт |
Обращаем ваше внимание: для получения качественного сварного соединения не требуется использование оптико-электронной (лазерной системы позиционирования).
Сборочная оснастка и сборочный узел (днище с боковинами) обеспечивает прямолинейность и плоскостность продольных швов в допустимых условиях отклонения по вылету электрода.
Конструкция систем сварки позволяет оператору дистанционно или непосредственно в зоне сварки настраивать вылет и проводить корректировку положения электрода при необходимости во время сварки. Предлагаемые системы сварки рассчитаны на жесткую непрерывную эксплуатацию и имеют высокую степень надежности за счет простых и эффективных решений и надежной сварочной части.
Описание системы сварки САВС – 123х2SAW.
Основу системы составляет вертикальная опорная стойка, которая крепится через опорное поворотное устройство к неподвижной крестовой раме. В центре опорного поворотного устройства расположен винтовой подъемный механизм, который обеспечивает вертикальное перемещение на величину 1400мм выдвижной консоли и точной поперечной балки с системами сварки. На верхнем торце вертикальной выдвижной балки расположен привод и узел крепления выдвижной консоли. Через реечное зацепление консоль перемещается на величину рабочего хода с маршевой и сварочной скоростью. На торце выдвижной консоли расположена поперечная точная балка. На боковой поверхности балки расположена направляющая для перемещения двух кареток. На каретках расположены моторизованные кресты, имеется поворотное наклонное устройство для сварки угловых швов и комплектные сварочные головки. Назначение поперечной балки - настройка рабочей зоны от 500 мм до 1500мм. На вертикальной стойке закреплены источники питания, система рециркуляции флюса. Пульт управления. Поворотное наклонное устройство имеет 3 фиксированных положения для сварки враскладку угловых швов.
Описание системы сварки САВС – 103х1GMAW.
Система сварки имеет сходную конструкцию и описание с предыдущей системой.
