Технология выполнения дуговой сварки решетчатой конструкции из арматуры класса А3 размером 1000 на 1000 мм

Содержание

Введение

Глава 1. Материаловедческие и технологические аспекты сварки арматурных сталей в промышленном комплексе РФ

1.1. Структурные превращения в арматуре класса А3 при термическом воздействии дуги

1.2. Требования государственного стандарта ГОСТ 14098 к типам и конструктивным элементам сварных соединений арматуры

1.3. Роль ЦНИИчермет им. И.П. Бардина в совершенствовании производства свариваемого проката

Глава 2. Производственно-технологический аудит процесса изготовления сварной решетки 1000х1000 мм

2.1. Организация рабочего места сварщика и требования Ростехнадзора к сварочному оборудованию

2.2. Выявление деформационных рисков при сварке плоских решетчатых конструкций и способы их компенсации

2.3. Оценка влияния квалификации персонала на показатели качества согласно профессиональным стандартам

Глава 3. Разработка карты технологического процесса и мероприятий по повышению качества продукции

3.1. Определение параметров дуговой сварки в защитных газах или покрытыми электродами для оптимизации производительности

3.2. Технологические рекомендации по термической правке и защите сварных швов от внешней среды

3.3. Экономическое обоснование выбора технологической оснастки для фиксации размеров конструкции 1000х1000 мм

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Технология выполнения дуговой сварки решетчатой конструкции из арматуры класса А3 размером 1000 на 1000 мм

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы обусловлена возрастающей ролью сварных металлоконструкций в строительном комплексе Российской Федерации и необходимостью обеспечения технологического суверенитета в условиях импортозамещения сварочных материалов и оборудования. Решетчатые конструкции из арматурной стали класса А3 находят широкое применение при изготовлении армирующих каркасов железобетонных изделий, пространственных конструкций промышленных зданий, элементов мостовых сооружений и транспортной инфраструктуры. Качество сварных соединений арматуры непосредственно влияет на несущую способность и долговечность ответственных строительных объектов, что определяет высокие требования к технологическому процессу сварки со стороны Ростехнадзора и профильных нормативных документов [3, c. 45].

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе достаточно высока благодаря исследованиям научных школ МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГТУ им. Г.И. Носова и Института электросварки им. Е.О. Патона. В работах российских ученых детально изучены структурные превращения в низколегированных арматурных сталях при термическом воздействии сварочной дуги, разработаны технологические рекомендации по предотвращению образования холодных трещин и обеспечению требуемого уровня пластичности сварных соединений [7, c. 112]. Вместе с тем технологические аспекты изготовления решетчатых конструкций заданных геометрических параметров с минимизацией сварочных деформаций требуют дальнейшего совершенствования применительно к условиям конкретных производственных участков.

Цель курсовой работы — разработка технологического процесса дуговой сварки решетчатой конструкции из арматуры класса А3 размером 1000×1000 мм с обеспечением требуемого качества сварных соединений и минимизацией деформационных искажений.

Задачи курсовой работы:

• проанализировать материаловедческие особенности арматурной стали класса А3 и закономерности структурообразования в зоне термического влияния;
• систематизировать требования государственных стандартов к конструктивным элементам и технологии сварки арматурных соединений;
• выполнить производственно-технологический аудит процесса изготовления сварной решетки с выявлением деформационных рисков;
• разработать карту технологического процесса с оптимальными параметрами режимов дуговой сварки;
• обосновать технико-экономическую эффективность предложенных технологических решений.

Объект исследования — участок сварочного производства цеха металлоконструкций АО «Уральский завод металлоконструкций», специализирующийся на изготовлении армирующих изделий для железобетонных конструкций.

Предмет исследования — технологический процесс дуговой сварки решетчатых конструкций из арматурной стали класса А3 периодического профиля диаметром 10-12 мм.

Методологическая база включает теоретические основы металлургии сварочных процессов, экспериментальные методы определения сварочно-технологических свойств материалов согласно ГОСТ 6996-66, расчетные методы оценки напряженно-деформированного состояния сварных конструкций, нормативную базу ГОСТ 14098-2014, ГОСТ 10922-2012, РД 03-615-03 и профессиональные стандарты квалификации сварщиков [12, c. 78].

Научная новизна работы заключается в комплексном технологическом подходе к обеспечению геометрической стабильности решетчатых конструкций заданных размеров путем научно обоснованного выбора последовательности наложения швов и применения технологической оснастки.

Теоретическая значимость состоит в систематизации данных о влиянии параметров режима сварки на формирование структуры и свойств соединений арматуры класса А3 с учетом результатов исследований ЦНИИчермет им. И.П. Бардина.

Практическая значимость определяется возможностью непосредственного внедрения разработанных технологических карт и рекомендаций в производственную практику предприятий строительного комплекса с целью повышения качества продукции и производительности труда сварщиков.

Структура курсовой работы включает введение, три главы основной части, заключение и список использованной литературы, в которых последовательно раскрываются материаловедческие и технологические аспекты сварки арматурных сталей, производственно-технологический аудит процесса изготовления сварной решетки и разработка карты технологического процесса с технико-экономическим обоснованием предложенных решений.

ГЛАВА 1. МАТЕРИАЛОВЕДЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СВАРКИ АРМАТУРНЫХ СТАЛЕЙ В ПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ РФ

1.1. Структурные превращения в арматуре класса А3 при термическом воздействии дуги

Арматурная сталь класса А3 (А400 по современной классификации ГОСТ 34028-2016) представляет собой низколегированный конструкционный материал с периодическим профилем, предназначенный для армирования железобетонных конструкций и обеспечения их совместной работы с бетоном при восприятии растягивающих усилий. Химический состав арматуры класса А3 согласно ГОСТ 5781-82 характеризуется содержанием углерода в пределах 0,25-0,29%, марганца 0,80-1,20%, кремния 0,50-0,80% и контролируемых количеств серы и фосфора, не превышающих соответственно 0,050% и 0,045% [2, c. 34]. Такой химический состав обеспечивает достижение нормируемого временного сопротивления разрыву не менее 390 МПа и относительного удлинения не менее 14%, что соответствует требованиям к арматурным изделиям ответственного назначения в строительной индустрии.

Металлургическая структура арматурной стали класса А3 в исходном состоянии после прокатки и естественного охлаждения на холодильнике стана представляет собой феррито-перлитную смесь с размером зерна феррита 6-8 баллов по шкале ГОСТ 5639-82 и перлитными колониями пластинчатого строения. При нагреве металла в процессе сварки до температур, превышающих критическую точку Ac3 (приблизительно 850-880°С для данного химического состава),

…