МГТУ им. Н.Э. Баумана
Кафедра "Технология сварки и диагностики"
Тема "Технология и оборудование для многослойной сварки продольного шва труб для магистральных трубопроводов"
Москва
2009 год
В дипломной работе представлена технология и оборудование для дуговой сварки продольных швов труб магистральных трубопроводов. Был проведён обзор используемого в настоящее время оборудования для этого процесса. Выбран и обоснован вариант – многослойная сварка в смеси защитных газов двухэлектродными горелками. Проработана конструкция двухэлектродной горелки для сварки в защитных газах и сварочного автомата, позволяющего изменять расстояния между горелками, регулируя тем самым термический цикл сварки для получения требуемой микроструктуры шва с необходимым уровнем ударной вязкости. Проведены расчёты режимов сварки для каждой из горелок, консоли с горелками на жёсткость, привода тележки для перемещения трубы во время сварки. Дано технико-экономическое обоснование применения рассматриваемого метода сварки взамен используемого в настоящее время. Разработаны мероприятия, обеспечивающие комфортные условия труда операторов сварочной установки. Разработаны мероприятия по защите окружающей среды.
Дипломная работа рассчитана для студентов старших курсов технических вузов и может быть полезна преподавателям и инженерно- техническим работникам, работающим в области технологии и оборудования сварочного производства.
Содержание
Введение………………………………………………………………………...…5
1. Вводная часть
1.1. Изделие……………………………………………………………....7
1.1.1. Условия эксплуатации ………………………………………7
1.1.2. Материал…. ……………………………………………….....7
1.1.2. Технические требования к изделию……………………….10
1.2. Характеристика технологии изготовления……………………….17
1.2.1. Маршрут технологии………………………………………17
1.2.2. Описание процесса сварки………………………………...19
1.3. Методы испытаний………………………………………………...20
2. Научно-исследовательская часть
2.1. Проблемы свариваемости трубной стали Х80…………………...25
2.2. Исследования образцов трубной стали…………………………...28
2.2.1. Химический анализ стали…………………………………..28
2.2.2. Металлографический анализ……………………………….31
2.3. Анализ причин брака……………………………………………....33
2.4. Предложения по модернизации технологии……………………...35
3. Технологическая часть
3.1. Выбор способа сварки………………………………………………36
3.2. Расчёт параметров режима сварки…………………………………37
3.3. Расчёт термических циклов…………………………………………40
3.4. Расчёт размеров зерна аустенита…………………………………...45
3.5. Оценка ударной вязкости……………………………………………47
4. Проектно-конструкторская часть
4.1. Техническое задание на проектируемый объект………………….48
4.2. Обоснование выбора схемы установки.
4.2.1. Сварочная горелка…………………………………………...49
4.2.2. Сварочный автомат………………………………………….50
4.3. Расчёты………………………………………………………………..51
4.3.1. Расчёт усилия подачи электродной проволоки……………51
4.3.2. Расчёт консоли с горелками на жёсткость…………………57
4.4. Конструктивные особенности сварочной горелки………………61
4.5. Конструкция сварочного автомата………………………………..62
4.6. Компоновка установки…………………………………………….62
5. Промышленная экология и безопасность
Введение………………………………………………………………………63
5.1. Анализ негативных факторов технологического процесса….........63
5.1.1. Вредные вещества в воздухе рабочей зоны………………..63
5.1.2. Ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение сварочной дуги, инфракрасное излучение сварочной ванны и свариваемых изделий………………………………………………64
5.1.3. Шум…………………………………………………………..65
5.1.4. Опасность поражения электрическим током……………...66
5.2. Пожарная и взрывобезопасность в производственных помещениях…...67
5.3. Микроклимат в производственных помещениях………………...68
5.4. Вентиляция…………………………………………………………….69
5.5. Освещение…………………………………………………………..69
5.6. Требования к материалам конструкций цеха……………………..70
5.7. Требования к технологическим процессам……………………….71
5.8. Требования к исходным материалам, заготовкам, их хранению и транспортированию….………………………………………………...…71
5.9. Мероприятия, обеспечивающие безопасность и безвредность труда……………………………………………………………………….72
5.10. Требования к размещению и эксплуатации производственного оборудования и организации рабочих мест………………………………73
5.11. Анализ влияния техпроцесса на экологическую чистоту…………..73
5.12. Расчёт системы местной вентиляции на рабочем месте………...74
6. Организационно-экономическая часть
Введение………………………………………………………………………79
6.1. Схема принятия решений……………………………………………….80
6.2. Определение экономического эффекта………………………………........84
6.3. Расчет точки безубыточности…………………………………………..91
6.4. Жизненный цикл изготовляемой продукции………………………….93
6.5. Определение уровня новизны спроектированной технологии…………………………………………………………………...100
6.6. Внутренние взаимосвязи в условиях рыночной экономики………..101
6.7. Выводы………………………………………………………………....101
Список литературы ……………………………………………………………103
