Учебное пособие по дисциплине "Технология производства и ремонта вагонов" Утверждено: умо по специальности 150800

ВС-632, а также оборудование, имеющее аналогичные характеристики. Сварка порошковой проволокой. При ремонте ответственных узлов и элементов вагонов широко используется сварка порошковой проволокой. Обозначение порошковой проволоки начинается с букв ПП, затем идут буквы или цифры, укалывающие шифр регистрации сварочного материала, принятый в отрасли организации - разработчика. Например, обозначение ПП-АНЗ 3,0 ПС44-А2Н ГОСТ 26271-84 означает: порошковая проволока марки ПП-АНЗ диаметром 3,0 мм, самозащитная (ПС), по величине предела текучести металла шва- типа 44, по составу наплавленного металла - категории А, ударная вязкость металла шва не ниже 35 Дж/см2 при температуре -20 °С (2), для сварки в нижнем положении (Н). Характеристики наиболее широко применяемых самозащитных проволок приведены в таблице 5, а проволок с дополнительной защитой углекислым газом в таблице 6. Таблица 5. Марка проволоки Диаметр прово-локи, мм Положение сварки Про-изво-дите-льность, кг/ч Механические свойства металла шва Температура, при которой обеспечивается нормативная ударная вязкость, 0С sв, МПа sт, МПа не менее d, % не менее ПП-АН3 2,8;3,0 Нижнее 5-9 500-650 440 20 -20 ПП-АН7 2,4 Нижнее, горизонтальное 4-7 500-650 440 20 -20 ПП-АН11 2,0 Нижнее, горизонтальное, вертикальное 3-7 450-600 390 22 -20 ПП-АН45 2,5 То же 2-5 450-600 390 22 -30 СП-3 2,2-2,6 То же 7-11 500-600 440 20 -20 ППТ-7М 2,2 То же 7-11 500-650 440 20 -20 СП-9 2,8 То же 1-13 600-750 540 18 -10 ПП-СП-10 2,8 То же - 500-650 440 20 -20 Таблица 6. Марка проволок Диаметр проволоки, мм Положение сварки Произво-дитель-ность, кг/ч Механические свойства металла шва Температура, при которой обеспечивается нормативная ударная вязкость, 0С Тип сердечника sв, Мпа sт, МПа не менее d, % не менее ПП-АН8 2,8; 3,0 Нижнее 7-11 500-650 440 20 0 Рутиловый ПП-АН9 2,2-2,5 Нижнее 6-9 500-650 440 20 -40 Рутил-флюоритный ПП-АН10 2,2 Нижнее, горизонтальное 8-12 500-650 440 20 -20 Рутиловый ПП-АН22 2,2 То же 3-12 450-600 390 22 -30 Рутил-флюоритный ПП-АН25 1,8-2,0 Нижнее, горизонтальное, вертикальное … 500-600 440 20 -30 Рутиловый ПП-АН54 2,2 Нижнее, горизонтальное 7-10 700-850 640 14 -40 Рутил-флюоритный Сварка в углекислом газе. Механизированная и автоматическая сварка в углекислом газе проволоками сплошного сечения Св-08Г2С, Св-08ГС (ГОСТ 2246-70), Св-09Г2СЦ (ТУ 1-3735-84) широко применяется при изготовлении и ремонте сварных металлоконструкций из углеродистых и низколегированных сталей. Для выполнения сварочных работ необходимо применять сварочные полуавтоматы типов ПДГ-508, ПДГ-515, ПДГ-516, ПДГ-603, ПДГ-312, а также А-547, А-825, А-1197, А12-30, ПДГ-302. Допускается использование других полуавтоматов, имеющих характеристики, соответствующие технологическим условиям сварки. Основными параметрами режима сварки в углекислом газе являются: род, полярность и сила тока, диаметр проволоки, напряжение дуги, скорость подачи проволоки, расход газа, наклон электрода относительно шва и скорость сварки. Сварку в углекислом газе выполняют на постоянном токе обратной полярности. Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины свариваемого металла: Толщина металла, мм ……0,6-1,0 1,2-2,0 3,0-4,0 Диаметр проволоки, мм …0,5-0,8 0,8-1,0 1,0-1,2 Толщина металла, мм ……5,0-8,0 9,0-12,0 13,0-18,0 Диаметр проволоки, мм …1,6-2,0 2,0 2,0-2,5 Рекомендуемые значения сварочного тока и вылета электродной проволоки в зависимости от диаметра проволоки даны в таблице 7. Таблица 7. показатель Значение показателя при диаметре проволоки, мм 0,5 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0 2,5 Вылет электрода, мм … 6-12 7-13 8-15 13-20 15-25 15-30 Сварочный ток, А 30-60 50-100 70-120 90-150 140-300 200-500 300-700 Для сварки соединений из углеродистых и низколегированных сталей толщиной от 3 мм и более в СО2 широко используют порошковые проволоки типов ПП-АН8, ПП-АН10 с рутиловым сердечником, а также типа ПП-АН22 с рутил-флюоритным сердечником. Индукционная наплавка. Для восстановления и упрочнения поверхностей деталей вагонов применяется индукционная наплавка (индукиионно-металлургический способ), при которой для нагрева наплавляемых поверхностей и расплавления наплавочного материала используются токи средней и высокой частоты. Сущность индукционной наплавки заключается в нагреве наплавляемой поверхности с помощью индук­тора, локализации энергии в поверхностном слое и расплавлении его вместе с порошковым наплавочным материалом, нанесенным на восстанавливаемую поверхность. Для индукционной наплавки рекомендуется применять высокочастотные установки типов ВЧИ 60/0,44, ВЧИ 2 100/0,066, ВЧЗ 2 160/0,066 и др. с мощностью, потребляемой индуктором, не ниже 30 кВт, колебательной мощностью не ниже 60 кВт и частотой тока 0,066—0,44 МГц. В качестве наплавочного материала применяются порошки на основе железа марки УСЧ-30 или УСЧ-31 по ТУ 48-4206-312-87 в смеси, с флюсом в соотношении 3:1, а также порошковые материалы УСЧ-32, УСЧ-33, УСЧ-34, УСЧ-35. Химический состав подбирают с учетом служебных характеристик восстанавливаемой детали. Допускается применение других порошковых материалов, в том числе самофлюсуюшихся. Технологический процесс индукционной наплавки состоит из следующих операций: 1) удаление поверхностных дефектов и загрязнений с зачисткой наплавляемой поверхности до металлического блеска; 2) нанесение на наплавляемую поверхность порошкового материа­ла в смеси с флюсом на заданную толщину; 3) установка детали в индуктор, включение генератора на рабочий режим и проведение наплавки; 4) при необходимости механическая обработка детали после охлаждения. Перед наплавкой порошок смешивают с флюсом и сушат в печи при температуре 100-150 °С в течение 35-40 мин. Соотноше­ние флюса и порошка в смеси устанавливают в зависимости от требо­ваний, предъявляемых к восстанавливаемой поверхности детали. Гра­нуляция порошка должна находиться в пределах 150-250 мкм. Индукционным способом допускается наносить слои метал­ла толщиной до 5 мм при наплавке, до 3 мм - при упрочнении. Толщина слоя наплавленного металла составляет 1/3 от исходной вы­соты насыпаемого слоя порошковой смеси. При естественном остывании детали шлаковая корка долж­на отделиться от наплавленного металла самопроизвольно. Наплав­ленная поверхность должна иметь серебристо-матовый цвет и быть без дефектов (трещин, непроваров, раковин, скоплений пор и др.). Неровности и наплывы зачищают шлифовальным кругом. При большом износе восстанавливаемую поверхность де­тали разрешается сначала наплавлять металлом, имеющим неболь­шую твердость, одним из дуговых способов с последующей механической обработкой поверхности и ее упрочнением индукционной наплавкой. 5.3.3. Выбор оборудования Ремонт деталей вагонов электродуговой сваркой выполняется как на переменном, так и на постоянном токе. Выбор сварочного оборудования производят в соответствии с принятыми методами сварки, конструктивными особенностями сборочных единиц и деталей, их размерами, технической характеристикой оборудования. К оборудованию для сварки относятся: трансформаторы, выпрямители, преобразователи, агрегаты, полуавтоматы, автоматы, установки, газосварочные комплекты, аппараты. Основные характеристики сварочного оборудования приведены в таблицах 8-12. Таблица 8. Сварочный полуавтомат Номинальный сварочный ток, А Диаметр электродной (порошковой) проволоки, мм Скорость подачи электродной проволоки, м/ч Источник сварочного тока Масса подающего механизма, кг ПДГ-312* 315 1,0-1,4 75-100 ВДГ-303 11 ПДГ-516* 500 1,2-2,0 100-960 ВДУ-506 16 ПДГ-603* 630 1,2-2,0 100-960 ВДУ-601 18 А547 (типа ПДГ-309) 315 1,0-1,4 115-980 ВС-300Б с жесткой или пологопадающей характеристикой 21 А825М* 315 0,8-1,4 140-650 То же 12 А1197 500 1,2-2,0 118-782 ВС-64000М и ВС-632 могут применяться ПД-502, ПСТ-500 10,5 Комби-500 500 0,8-2,0 (стальная сплошная) 120-1200 ВДГ-303, ВДУ-505, ВДУ-506 2,0-2,5 (стальная порошковая) 1,5-2,0 (алюминиевая) *полуавтомат предназначен для сварки и наплавки конструкционных сталей сплошной и порошковой проволокой в углекислом газе. Таблица 9. Полуавтомат для сварки в среде защитного газа Напряжение сети, В Номинальный сварочный ток, А Диапазон рабочего напряжения, В Диаметр проволоки, мм Масса, кг источника подающего механизма ПДГ-164-2 220 160/120 14-24 0,8-1,2 50/10 ПДГ-165-1 220 160/120 14-24 0,8-1,2 60 ПДГ-2010 380 200 14-28 0,8-1,2 60 ПДГ-252 380 250/315 20-30 0,8-1,4 150/18 ПДГ-253 380 250/315 20-30 0,8-1,4 168 ПДГ-415 380 400 18-50 0,8-1,6 300/8 ПДГ-416 380 400 18-50 0,8-1,6 300/10 ПДГ-418 380 400 18-50 0,8-1,6 300/10 ПДГ-525-3 380 500 18-50 0,8-2,0 300/16 Примечание. 1.В таблице представлено оборудование завода "Электрик", С.-Петербург. 2.У полуавтомата ПДГ-416 подающий механизм выполнен в футляре с плечевым ремнем, диаметр кассеты-200мм, у ПДГ415 и ПДГ-418 – модульный с кассетой 300 мм. 3.ПГД-418 предназначен также для сварки порошковой проволоки диаметром 1,0-1,6 мм. Таблица 10. Сварочный трансформатор Напряжение, В Сварочный ток, А Номинальная мощность, кВт Масса, кг Питающей сети Рабочее Холостого хода Номинальный Пределы регулирования Однопостовые для ручной дуговой сварки, резки и наплавки Переносные ТДМ-165 220, 380 26 62 160 55-170 11 38 ТДМ-254 220, 380 30 62 250 85-250 17 50 Передвижные ТДМ-317 220, 380 33 62, 80 315 60-370 21 130 ТДМ-401 220, 380 36 62, 80 400 80-460 27 143 Для автоматической сварки под флюсом ТС-200 380 26 60 160 60-200 10,5 70 Таблица 11. Сварочный выпрямитель Напряжение, В Сварочный ток, А Номинальная мощность, кВт Масса, кг Питающей сети Рабочее Холостого хода Номинальный Пределы регулирования Однопостовые для ручной дуговой сварки, резки и наплавки ВД-201*1 220, 380 21-28 64-71 200 30-200 7 125 Дуга-305 220 … … … До 300 2,7-8 35 АСУ-301 308 … ~80; =100 315 60-315 … 215 Однопостовые для ручной дуговой механизированной сварки под флюсом, в углекислом газе порошковой проволокой ВДУ-251 3х380 … 80 250/ 315*2 40-315 … 150 ВДУ-505 380 46-50 85 500 50-500 40 300 ВДУ-601 380 52-56 85 630 65-630 60 320 ВДУ-1202*3 380 56 85 1250 250-1250 120 500 *1 Предназначен только для сварки. *2 В числителе при ручной дуговой сварке, а в знаменателе - при механизированной. *3 Предназначен для автоматической сварки. Таблица 12. Сварочные выпрямители для питания постов ручной дуговой сварки Количество обслужи-ваемых постов Напряжение трехфазной сети Номи-нальное выпрямлен-ное напряжение, В Номи-нальный выпрямленый ток, А Номи-нальный сварочный ток, А Режим работы Потреб-ляемая мощность кВ А Масса, кг ВДМ-1201 8 380 60 1250 315 Продолжи-тельный 95 380 ВДМ-1601 9 380 60 1600 315 То же 120 500 ВДМ-6302 4 380 … 630 315 “ … 260 ВДМ-2х250 2 380 … 250 … … … 150 В практике вагоностроения и вагоноремонтного производства нашли применения самоходные автоматы для дуговой сварки, которые конструктивно подразделяются на следующие типы: -сварочные трансформаторы; -самоходные и подвесные сварочные головки; -установки для автоматической сварки. Они состоят из кассеты с электродной проволокой, пульта управления, правильного механизма, корректирующего устройства и мундштука. Основным элементом является сварочная головка. В процессе работы автоматы выполняют следующие функции: зажигание дуги, подача электродной проволоки, флюса или защитного газа в зону дуги, поддержание заданного режима сварки, перемещение сварочного аппарата и прекращение процесса сварки. Технические характеристики тракторов и автоматов представлены в таблице 13. Таблица 13. Сварочный автомат Номинальный сварочный ток, А Диаметр электродной проволоки, мм Скорость подачи электродной проволоки, м/ч Скорость сварки, м/ч Масса, кг Источник сварочного тока Автоматы тракторного типа АДГ-602 630 1,2-3,0 120-960 12-120 60 ВДУ-601 АДФ-1002 1000 3-5 60-360 12-80 45 - АДФ-1202 1250 2-6 60-380 12-120 78 ВДУ-1201 АДФ-1209 1250 2-6 24-500 18-150 110 - Автоматы с подвесной головкой для сварки и наплавки А-1412 2х1600 2-5 17-553 25-250 405 ТДФЖ-2002 (два) А-1416 1000 2-5 47-509 12-120 325 ВДУ-1202 АД-231 1250 4,0; 5,0; 6,0; 6,5 Скорость перемещения головки 0,9 м/с 310 ВДУ-1202 5.3.4. Выбор сборочно-сварочных приспособлений К конструкциям сборочно-сварочных приспособлений предъявляется ряд требований (27, 28, 29, 30, 31, 32): -соблюдение заданного взаимного расположения свариваемых деталей; -удобство в эксплуатации (доступность к местам установки деталей, зажимным устройствам и устройствам управления, местам наложения прихваток и сварочных швов, удобство позы рабочего, предлагающее минимальные затраты при выполнении операций); -обеспечение заданной последовательности сборки и наложения швов в соответствии с разработанным технологическим процессом, которая препятствует деформированию и обеспечивает наименьшее число поворотов сборочных единиц при сварке; -безопасное выполнение всех операций, предусмотренных процессом; -обеспечение заданного качества сварочного изделия; -возможность использования в конструкции сварочных приспособлений типовых, унифицированных, нормализованных и стандартных деталей, узлов и механизмов; -обеспечение быстрого отвода тепла от места сварки для уменьшения коробления, заданного угла поворота изделия, свободной установки и съема изделия, свободного доступа для осмотра, наладки и контроля; -использование механизации для разгрузки, подачи, установки деталей и их снятия. Приспособления должны обеспечивать уменьшение трудоемкости сварочных и наплавочных работ, повышение производительности труда, облегчение условий труда. Выбор и разработка приспособлений производятся на основе изучения чертежей и технических условий на сварную конструкцию, разработки технологического процесса сварки и наплавки, анализа производственной программы выпуска изделий, технико-экономического обоснования наиболее рационального варианта приспособления из числа возможных. Таким образом, выбор типа приспособления зависит от способа сварки, конструкции изделия, материала, требуемого качества, сборки и сварки, точности размеров, типа производства. В серийном и массовом производствах предпочтительно применение быстродействующих механизированных устройств с пневматическим, гидравлическим или электрическим приводом. Технико-экономическое обоснование приспособления предполагает сравнение а анализ по следующим факторам: производительности труда, трудоемкости, условиям труда. Обеспечению качества, технике безопасности, длительности производственного цикла, габаритам и массе приспособлений, потребному количеству рабочих, расходу энергии и материалов. 5.3.5. Выбор и расчет режимов сварки и наплавки Технологический процесс сварки и наплавки состоит из операций, установок, переходов и приемов. Операция – часть технологического процесса. Она имеет непрерывный характер выполнения на одном рабочем месте, служит единицей нормирования труда и единицей оперативного планирования. Установка – часть операции, выполняемой при одном закреплении детали. Переход – часть операции (или установки), выполняемой при обработке одной из поверхностей детали одним инструментом при неизменном режиме сварки или наплавки. Технологический процесс определяет перечень и последовательность операций и переходов по изготовлению сварной конструкции или наплавке изношенной детали. Разработка технологического процесса состоит из выбора способа сварки и наплавки, технологических приемов, соответствующих данному способу; расчета (выбора) режимов сварки и наплавки. Выбор способа сварки и наплавки определяет подготовку под сварку, исходя из точности сборки, формы разделок кромок и т.д. следует предусматривать также дополнительные требования к циклу сварки и наплавки, связанные с материалом детали (предварительный подогрев, максимальный разогрев при сварке, термообработка после сварки), максимальные деформации, прочность наплавленного слоя, способы защиты шва, которые оговорены в технических условиях. При выборе способа сварки (наплавки) следует учитывать состав и свойства материала, толщину элементов конструкций, вид соединений, расположение швов в пространстве, программу выпуска изделий. Режим сварки представляет собой совокупность основных характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных швов заданных размеров, формы и качества. Параметры режима сварки являются диаметр электрода (электродной проволоки), род, полярность и величина сварочного тока, напряжение дуги, скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки, вылет электрода и др. режимы могут быть выбраны или рассчитаны по справочным данным. В результате расчета выбирают наиболее рациональный режим сварки, который обеспечивает совокупность основных параметров сварки (наплавки) и высокое качество заданного соединения при необходимой производительности процесса. Исходной величиной для расчета (выбора) режима сварки является толщина свариваемых элементов S (стыковое соединение) или катет шва k (при сварке угловых, нахлесточных и тавровых соединений). В зависимости от S и k выбирается диаметр электрода /38/ (таблицы 14, 15) при ручной дуговой сварке. Таблица 14. Толщина металла при сварке в стык, мм 1,0-2,0 3,0 4,0-5,0 6,0-10,0 10,0-15,0 15,0 и более Диаметр электрода, мм 1,6-2,0 2,0-3,0 3,0-4,0 4,0-5,0 5,0 5,0 и более Таблица 15. Катет шва, мм 3 4-5 6-9 Диаметр электрода, мм 3 4 5 Для механизированных способов сварки (наплавки) диаметр электродной проволоки выбирается из таблицы 16 /10/. Таблица 16. Толщина детали, мм 0,6-2,0 3,0-4,0 5,0-8,0 9,0-12,0 13,0-18,0 Диаметр проволоки при сварке в углекислом газе, мм 0,8-1,0 1,0-1,2 1,6-2,0 2,0 2,0-2,5 Диаметр электрода (проволоки) может быть определен и аналитически: , (1) где I – сила сварочного тока, А; j – рекомендуемая плотность тока, А/мм2. Для сварки под слоем флюса и в среде СО2 j=30…300 А/мм2. Большие значения под слоем флюса применяются для электродов малого диаметра, а меньшие – для электродов большего диаметра (5…6 мм). Стыковые соединения с толщиной элементов до 4…6 мм рекомендуется сваривать без разделок и в несколько слоев (проходов). Параметры кромок стыковых, тавровых и угловых швов регламентированы ГОСТ 5264-80 и чертежами сварочных сборочных единиц. Площадь сечения швов при сварке угловых, тавровых и нахлесточных соединений определяется по формуле: , (2) где kу – коэффициент усиления шва, учитывающий наличие зазоров и выпуклость шва; k – катет шва, мм. Величину kу следует выбирать в зависимости от катета k шва в соответствии с нижеприведенными соотношениями. Катет шва, мм 3 4-5 6-9 7-10 12-20 20-30 Коэффициент kу 1,5 1,4 1,35 1,25 1,15 1,1 При сварке угловых швов за один проход выполняют катет шва не более 7 мм. При большем катете выполняют многослойные швы. В этом случае первый проход (для стыковых соединений) выполняют электродами dэ = 3…4 мм. Площадь сечения металла в мм2, наплавленного за первый проход: (3) Площадь металла, наплавленного за каждый последующий проход: (4) Геометрические размеры и площади сечений швов при наплавке деталей представлены на рисунке и таблицы 18, а стыковых, угловых, тавровых могут быть выбраны по справочным данным /38/. Рисунок 1. Форма шва и его размеры в–ширина шва; с–высота шва; а–величина перекрытия шва, равная 1/3в. Площадь сечения швов в зависимости от величин в и с приведены в таблице 17. Таблица 17. в, мм с, мм 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 6 6,6 9,2 - - - 7 7,9 10,5 - - - 8 9,0 12,0 15,0 - - 10 12,2 15,0 18,8 22,5 - 12 13,5 18,0 24,6 27,0 31,6 14 15,7 21,0 26,2 31,5 36,8 16 18,0 24,0 30,0 36,0 42,0 20 22,5 30,0 37,5 45,0 52,5 Объем наплавленного металла определяется по формуле: , (5) где Fн – площадь поперечного сечения шва, мм2; l – длина шва, мм; m – количество швов; i – количество слоев наплавки. Количество швов определяется по формуле: , (6) где В – ширина наплавляемой поверхности, мм. Количество слоев при наплавке зависит от величины износа детали и толщины наплавляемого слоя с учетом припуска 1,5…2мм на механическую обработку после наплавки. Масса наплавляемого металла определяется по формуле: , (7) где g - удельный вес наплавляемого металла, г/мм3 (можно принимать g=0,0078).

Похожие:

	Учебное пособие по дисциплине «Менеджмент физической культуры и спорта» Учебное пособие предназначено для студентов специальности 050720(51) «Физическая культура» гоу спо «Курганское училище олимпийского...		Учебное пособие Иркутск 2006 Учебное пособие предназначено для студентов III v курсов специальности «Технология художественной обработки материалов»
	Учебное пособие Учебное пособие Владимир 2016 г. Учебное пособие... «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»		Учебное пособие для самоподготовки по дисциплине «Организация и экономика фармации» Учебное пособие для самоподготовки по дисциплине «Организация и экономика фармации» предназначено студентов III курса по специальности...
	Московский государственный университет прикладной биотехнологии (мгупб) Учебное пособие предназначено для студентов различных форм обучения по специальности 260505 Технология детского и функционального...		Учебное пособие для студентов по дисциплине «общие аспекты сестринского ухода» Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Сестринское дело», «Акушерское дело»
	Учебное пособие по мдк 02. 02 «бухгалтерская технология проведения... Пособие может использоваться преподавателями при организации учебных занятий и самостоятельной работы по смежным дисциплинам, междисциплинарным...		Методические указания по дисциплине «Технология и оборудование швейного и обувного производства» Настоящие методические указания составлены в качестве вспомогательного материала по составлению и выполнению последовательности планово-предупредительного...
	В. В. Быков технология машиностроения Допущено умо по образованию в области лесного дела в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности...		Учебное пособие для магистрантов по напралению подготовки «Ресурсосберегающая... Учебное пособие предназначено для самостоятельной подготовки магистрантов по направлению подготовки «Ресурсосберегающая технология...