Разработка технологического процесса сборки и сварки изготовления

С увеличением толщины металла значения σв , σт и δ несколько снижаются. Пластичность сталей оценивают также испытанием на изгиб до образования первой трещины. Согласно ГОСТ380-94, трещины должны отсутствовать при изгибе до параллельности сторон α=180°.
Ударная вязкость определяется путем ударного изгиба стандартных образцов на копре при комнатных и низких температурах. Ударная вязкость выражается отношением работы разрушения к площади поперечного сечения образца (МДж/м2).
Применение таких видов термообработки, как нормализация и в особенности термическое упрочнение, позволяет повысить в 1,5- 2,5 раза уровень ударной вязкости углеродистых стале3.4. Описание свариваемости материала
«Ст3сп5 – низкоуглеродистая конструкционная сталь обыкновенного качества. Находят широкое применение при изготовлении сварных металлоконструкций.
Одной из основных задач, которые необходимо решить в процессе изготовления конструкции является определение группы свариваемости применяемого материала (Ст3сп5).
Группа свариваемости определяется по эквивалентному содержанию углерода, которое учитывает химический состав свариваемого металла.
С экв = Мn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5, где
С – содержание углерода, в сотых долях %;
Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, V – в %.
Для расчета Сэкв используются данные таблицы № 1 (Химический состав, % ВСт3сп5):
С экв = 0,45/6+(0,30+0,30)/15+(0,30)/5= 0,14 %
По величине Сэкв все стали можно разделить условно на четыре группы:
Сэкв < 0,25. Хорошо сваривающиеся стали, не дающие трещин при сварке обычным способом без термообработки;
Сэкв = 0,25 – 0,35. Удовлетворительно сваривающиеся стали, которые допускают сварку без появления трещин в нормальных производственных условиях, то есть при окружающей температуре выше 0 С, отсутствии ветра;
Сэкв = 0,35 – 0,45. Ограниченно - сваривающиеся стали, которые склонны к образованию трещин при сварке в обычных условиях. При сварке необходим предварительный подогрев до 100 – 200 С. Большинство сталей этой группы, подвергаются термообработке и после сварки;
Сэкв > 0,45. Такие стали склонны к образованию холодных трещин при сварке. Их можно сваривать только с предварительным подогревом, подогревом в процессе сварки и последующей термообработкой.
Так как Сэкв=0,14 % следовательно, сталь ВСт3сп5 относится, к первой группе свариваемости – хорошо сваривающиеся стали, не дающие трещин при сварке обычным способом, не требующие специальных приемов сварки и термообработки.
При сварке практически отсутствует опасность возникновения жестких закаленных структур в зоне термического влияния независимо от скорости охлаждения. Не требуется предварительный нагрев и последующая термообработка, кроме того данная сталь дешевле качественных углеродистых сталей. Данная сталь отвечает всем требованиям эксплуатации конструкции и обладает хорошей свариваемостью. [1]

1.3 Сварочные материалы, сварочное оборудование
В качестве сварочных материалов используются электроды для ручной дуговой сварки ОК-46.00 Ø3 мм ОК-46.00 Ø4 мм
Основное оборудование для сварки покрытым электродом это источник питания.
Выпускаемые сварочные источники питания классифицируют по следующим признакам:
1) по роду тока – источники постоянного тока (преобразователи, агрегаты и выпрямители) и переменного тока (сварочные трансформаторы);
2) по количеству одновременно подключаемых сварочных постов – на однопостовые и многопостовые;
3) по назначению — на источники для ручной сварки покрытыми электродами; для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом; для сварки в защитных газах; для электрошлаковой сварки; для плазменной резки и источники тока специального назначения (сварка трехфазной дугой, многодуговая сварка.
Для сварки данного узла я применил метод STT.
Аббревиатура STT расшифровывается как ’’ Surface Tension Transfer ’’ - это так называемый механизм переноса капли с помощью сил поверхностного натяжения. Он представляет собой один из разновидностей процесса переноса короткими замыканиями, который реализуется при дуговой сварки в среде защитных газов с одним важным отличием - расплавленный металл переносится за счет сил поверхностного натяжения (относительно больших) сварочной ванны, которая втягивает в себя жидкую каплю (относительно низкие силы поверхностного натяжения) на конце проволоки. Электромагнитное сжимающее давление при Пинч-эффекте дополнительно помогает капле отделиться, но не является основным механизмом переноса, как это наблюдаетс яприобычной сварке короткими замыканиями. Этот вид переноса позволяет значительно сократить разбрызгивание и дымообразование в отличие от традиционных методов. Процесс прост в использовании, обеспечивает хороший контроль сварочной ванны и позволяет значительно снизить вероятность образования несплавлений. Он не требует от сварщика высокой квалификации для того, чтобы выполнить качественное сварное соединение. Кроме этого, простота процесса STT сокращает время обучения сварщиков.
Компанией Lincoln Electric специально для этого процесса разработан 225-ти амперный инверторный источник питания Invertec STT II, реализующий технологию управления формой сварочного тока. При сварке за счет регулирования определенным способом формы выходного тока (что-то вроде импульсно дуговой сварки) добиваются выше указанных преимуществ. Invertec STT II отличается от обычных сварочных источников. Он не является ни источником с жесткой характеристикой, ни источником с крутопадающей характеристикой. Аппарат имеет обратную связь, которая отслеживает основные этапы переноса капли и мгновенно реагирует на процессы, происходящие между электродом и сварочной ванной, изменяя величину и форму сварочного тока