Разработка технологического процесса изготовления ручной дуговой сварки конструкции "Каркас теплицы (металлический)"

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические и нормативные основы сварочного производства металлоконструкций в РФ

1.1. Ретроспективный анализ развития технологий ручной дуговой сварки в отечественном машиностроении

1.2. Нормативно-правовое регулирование изготовления сварных конструкций согласно ФЗ № 116-ФЗ и госстандартам

1.3. Физико-химические основы свариваемости низкоуглеродистых и конструкционных сталей, применяемых в гражданском строительстве

Глава 2. Анализ технологического цикла изготовления каркаса теплицы на производственном объекте

2.1. Техническая спецификация объекта исследования и требования к точности геометрических параметров

2.2. Оценка парка сварочного оборудования и характеристик источников питания в контексте современных инверторных технологий

2.3. Идентификация потенциальных дефектов и критических узлов конструкции в процессе формирования сварного соединения

Глава 3. Проектирование усовершенствованного технологического процесса и мер контроля

3.1. Формирование операционного маршрута сборки и сварки каркаса с расчетом удельного тепловложения

3.2. Разработка методики неразрушающего контроля качества (визуально-измерительный и капиллярный методы)

3.3. Организационно-технические мероприятия по обеспечению требований промышленной безопасности и экологического контроля на производстве

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Разработка технологического процесса изготовления ручной дуговой сварки конструкции «Каркас теплицы (металлический)»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы обусловлена растущими требованиями к качеству и надежности металлоконструкций гражданского назначения в условиях реализации государственной программы импортозамещения и развития отечественного агропромышленного комплекса. Каркасные конструкции теплиц относятся к категории ответственных сварных изделий, эксплуатируемых в условиях переменных климатических нагрузок, что предъявляет повышенные требования к технологии их изготовления. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами остается наиболее распространенным методом соединения элементов подобных конструкций на предприятиях малого и среднего бизнеса благодаря технологической гибкости, доступности оборудования и возможности выполнения работ в монтажных условиях.

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований в области теории сварочных процессов, выполненных в МГТУ им. Н.Э. Баумана, ИЭС им. Е.О. Патона, МГТУ им. Г.И. Носова. Вместе с тем, вопросы оптимизации технологических процессов изготовления легких металлоконструкций из низкоуглеродистых сталей с учетом современных требований промышленной безопасности и энергоэффективности требуют дополнительной проработки применительно к конкретным производственным условиям российских предприятий.

Цель курсовой работы — разработка рационального технологического процесса изготовления каркаса теплицы методом ручной дуговой сварки с обеспечением требуемого уровня качества сварных соединений.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• провести анализ нормативно-технической документации, регламентирующей изготовление сварных металлоконструкций в Российской Федерации;
• исследовать физико-металлургические основы свариваемости применяемых конструкционных сталей;
• выполнить техническую оценку объекта исследования и идентифицировать потенциальные дефекты сварных соединений;
• разработать операционный маршрут сборочно-сварочных работ с расчетом режимов сварки;
• сформировать комплекс мероприятий по контролю качества и обеспечению промышленной безопасности.

Объект исследования — технологический процесс изготовления каркаса теплицы на производственном участке сварочного цеха предприятия металлоконструкций.

Предмет исследования — технологические параметры ручной дуговой сварки покрытыми электродами элементов каркаса из низкоуглеродистых сталей.

Методологическая база работы включает теоретические положения металлургии сварочных процессов, экспериментальные методы определения свариваемости материалов, расчетные методы определения тепловложения и термических циклов сварки, требования ГОСТов серии ГОСТ Р ИСО 15614, ГОСТ 3900, РД 03-615-03, положения ФЗ № 116-ФЗ.

Научная новизна работы заключается в адаптации типовых технологических решений к специфике изготовления легких пространственных конструкций с учетом минимизации сварочных деформаций.

Теоретическая значимость состоит в систематизации требований нормативной базы применительно к объекту исследования. Практическая значимость определяется возможностью использования разработанных технологических решений на предприятиях сварочного профиля.

Структура работы включает введение, три главы, заключение и список использованной литературы.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НОРМАТИВНЫЕ ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ В РФ

1.1. Ретроспективный анализ развития технологий ручной дуговой сварки в отечественном машиностроении

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами является исторически первым промышленным способом дугового соединения металлов, получившим широкое распространение в отечественной практике с начала XX века. Фундаментальный вклад в развитие теоретических основ процесса внесли советские ученые Н.Н. Бенардос, Н.Г. Славянов, В.П. Вологдин, заложившие научные принципы формирования сварного шва и металлургии сварочной ванны. В послевоенный период интенсивное развитие машиностроения и строительной индустрии обусловило массовое внедрение ручной дуговой сварки в производство металлоконструкций различного назначения [1, c. 15].

Современное состояние технологии характеризуется применением инверторных источников питания с улучшенными динамическими характеристиками, использованием электродов с высококачественными покрытиями, обеспечивающими стабильность горения дуги и металлургическую защиту расплавленного металла. Отечественная промышленность выпускает широкую номенклатуру сварочных материалов для соединения низкоуглеродистых, низколегированных и легированных сталей, удовлетворяющих требованиям современных стандартов качества. Ведущие российские производители сварочного оборудования — АО «Сварка», ГК «Энергия сварка», компания «КЕМППИ-РУС» — обеспечивают предприятия современными техническими средствами для реализации сварочных процессов [3, c. 42].

Роль сварочного производства в промышленном комплексе Российской Федерации трудно переоценить. Согласно Стратегии развития машиностроения РФ до 2030 года, совершенствование сварочных технологий является одним из приоритетных направлений повышения конкурентоспособности отечественной продукции. Сварные конструкции составляют основу металлоемких изделий в судостроении, энергетическом машиностроении, трубопроводном транспорте, строительстве. Производство легких металлоконструкций для нужд сельского хозяйства, включая тепличные комплексы, представляет динамично развивающийся сегмент рынка, требующий технологически обоснованных решений [5, c. 78].

Основными понятиями в области ручной дуговой сварки являются режимы сварки, характеризуемые силой сварочного тока, напряжением на дуге, скоростью перемещения электрода, определяющие тепловое воздействие на свариваемый металл и формирование сварного соединения. Классификация способов дуговой сварки по степени механизации выделяет ручную, механизированну

…