Сборка и сварка корпуса теплообменника

Содержание

				Стр.
1.	Введение			3
2.	Назначение конструкции			4
3.	Организация рабочего места			4
4.	Выбор материалов			5
4.1		Выбор стали			5
4.2		Выбор электродов			6
5.	Выбор источника питания			7
6.	Технология сборки и  сварки			8
7.	Контроль качества			8
8.	Техника безопасности при сварке			11
8.1			Электробезопасность		11
8.2			Пожаробезопасность		11
9.	Литература			12

 

 

1. Введение

Постоянная нехватка запасных частей, их высокая стоимость  являются серьезными факторами снижения работоспособности подвижного состава  и технических устройств железнодорожного транспорта. Увеличение объема производства запасных частей ведет к значительному повышению трудовых и денежных затрат. Вместе с тем 50–70% деталей, выбраковываемых при первом капитальном ремонте узлов и механизмов, являются ремонтопригодными. Известно, что большинство деталей, забракованных по износу, теряют не более 1,5–2% исходной массы. При этом их прочность практически сохраняется. Следовательно, экономическая целесообразность восстановления с позиции материалоемкости очевидна.

        Восстановление деталей подвижного состава – одно из важнейших направлений деятельности предприятий железнодорожного транспорта, и ведущая роль в этой деятельности отводится сварке и наплавке. Так, при ремонте локомотивов сварке и наплавке принадлежит 45–50%, а при ремонте вагонов до 75% всего объема работ. По ряду наиболее металлоемких и дорогостоящих деталей (рамы локомотивов и вагонов, колесные пары, блоки дизелей и др.) вторичное потребление восстановленных изделий значительно больше, чем потребление новых запасных частей.

      Себестоимость восстановления для большинства деталей не превышает 56–60% стоимости новых, а расход материалов в 20–25 раз меньше, чем на их изготовление. В связи с этим, при обеспечении высокого качества работ, ремонтные предприятия могут быть вполне конкурентоспособны в условиях рыночной экономики.

     Основная трудность, с которой сталкиваются специалисты при восстановлении деталей сваркой и наплавкой, это обоснование выбора наплавочного материала и источника питания сварочной дуги. Кроме того, при использовании режимов наплавки, не соответствующих рациональным, резко снижается работоспособность восстановленных изделий. Поэтому разработка рациональных технологических процессов сварки и наплавки, оценка их эффективности занимает значительное место в деятельности инженера-механика.

 

 

2. Назначение конструкции

Теплообменник любой  конструкции выполняет единственную функцию — осуществление эффективной  передачи тепла от одной среды  к другой. Именно этим фактором измеряется экономический эффект, который приносит теплообменник.

 

3. Организация рабочего места

 

источник питания кран  контователь       вентиляция стелаж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор материалов  конструкции

4.1.  Выбор  стали

 

Сталь 12Х18Н10Т – Сталь высоколегированая, коррозионно-стойкая, обыкновенная.

Особенности стали 12Х18Н10Т - характерной особенностью сварки этой стали является возникновение межкристаллитной коррозии. Она развивается в зоне термического влияния при температуре 500-800С. При пребывании металла в таком критическом интервале температур по границам зерен аустенита выпадают карбиды хрома. Все это может иметь опасные последствия - хрупкие разрушения конструкции в процессе эксплуатации.

Чтобы добиться стойкости стали нужно исключить или ослабить эффект выпадения карбидов и стабилизировать свойства стали в месте сварного шва.

 

                                                          Таблица 1

Химический состав стали 12Х18Н10Т

 

Углерод %	Хром %	Никель %	Титан %	Сера %	Фосфор %	Медь %
				Не более
До 0.12	До  18	До 10	До 1	До 0.02	До 0.035	До 0.3

 

                                               Таблица 2

Механические свойства стали 12Х18Н10Т

 

Временное сопротивление  разрыву, кгс/мм2, не менее	Предел текучести, кгс/мм 2, не более	Относительное удлинение, % не менее	Ударная вязкость, кгс•см/см  , не менее

:

По сваривоемости сталь 12Х18Н10Т относиться к хорошо свариваемым.

 

 

2. Выбор электродов

 

Для сварки стали 12Х18Н10Т выбираю электроды марки ЦЛ-14 типа Э42А,  с основным покрытием.

Технологические особенности основного покрытия – основу этого вида покрытия составляют карбонаты и фтористые соединения. Металл, наплавленный электродами с основным покрытием, по химическому составу соответствует спокойной стали. Благодаря низкому содержанию газов, неметаллических включений и вредных примесей металл шва, выполненный этими электродами, отличается высокими показателями пластичности и ударной вязкости при нормальной и пониженной температурах, а также обладает повышенной стойкостью против образования горячих трещин.

 

 

Таблица 3

Техническая характеристика  электродов марки ЦЛ-14.

Вид покрытия по ГОСТ 9467 - 60	Показатели технологических  свойств
	Коэффициент веса покрытия, %	Коэффициент наплавки, г/а×ч	Род тока, полярность	Диаметр электрода, мм	Допускаемый ток в  нижнем положении, А	Пространственное положение
Основное покрытие.	9	10,5	Постоянный Переменный, Обратная.	4 5	160 – 180 200 -240	Любое, кроме вертикального

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Химический состав наплавленного металла электродов марки ЦЛ-14.

Химический состав, %
С	Si	Mn	Другие эл-ты	S	P
				не более
0,05-0,12	1,3	1-2,5	0.80-1.30 W 0.02-0.08 Ti <0,02 N	0,025	0,030

 

 

Таблица 5

Механические свойства наплавленного металла (металла  шва) при 20°С

 

Марка электрода	Тип электрода	Временное сопротивление  разрыву , МПа	Относительное удлинение , %	Ударная вязкость KCU, кгс•м/см
ЦЛ-14	Э42А	50	20	13

 

 

 

5. Выбор источника питания

 

По техничиским покозателем электроды марки ЦЛ-14 работают на постоянном токе, поэтому в качестве источника, при ручной дуговой сварке необходим сварочный выпрямитель ВДМ-8001

Таблица 6

Технические данные ВДМ-8001

 

Марка	Номинальный сварочный  ток, А	Наприжение,              В		Номинальная первичная  мощность, кВт	Габоритные размеры, мм	Масса, кг
		Холостого хода	Номинальное рабочее
ВДМ-8001	800	72	-	-	610х614х558	212

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципиальная схема  выпрямителя

 

 

 

 

                          Т2

 

 

 

 

                   

                                                               Vsп

                                                                                          Lп

                                                                                                     

 

                                                                                             

Т2 - трансформатор

Vsп и Lп – выпрямительный блок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип работы

Сварочный выпрямитель состоит из двух основных частей: понижающего трансформатора (как правило, трехфазного) с устройством для регулирования тока или напряжения и выпремительного блока, который выполнен на кремневых или селеновых ветилях (диодах). Кроме того, сварочные выпремители обычно снабжены вентилятором для воздушного охлождения выпрямительного блока.

Обслуживание источ ников питания.

1. Перед влючением источника питания очистить его от пыли и грязи, проверить надежностьизоляции сварочных проводов и их присоединение, а также огродить место сварки щитами, ширмами или брезентавыми занавесями. При обноружении дефектов в источнике и в сварочных проводах сообщить об этом производственному мастеру, наладчику или электромонтеру для их устронения.
2. Убедиться  в наличии заземления и его надежности.
3. Обеспечить защиту оборудования от атмосферных осадков.
4. Включить источник питания магнитным пускатилем или рубильником.
5. Во время сварки работать только в брезентовых руковицах и брезентовых костюме.      В сырую погоду или в сыром помещении пользоватся резиновыми ковриками.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                    

                                             

 

 

 

 

 

 

6. Технология сборки и сварки

 

Перед сваркой всех узлов  зачищаю торцы кромок и околошовную  зону на ширину 20 мм от загрязнений  и ржавчины механическим путем - пневматической машинкой.

Приварка фланца к патрубку штуцера Е в нижнем положении.

 

1. Собрать угловое соединение длиной 279 мм с равномерным зазором 2 мм по всей длине с помощью 3-х прихваток.

Длина прихватки 20-30 мм.

Расстояние между прихватками 60-70 мм.

Электрод ЦЛ-14, d_э- 3мм,

Сила тока I = (30 - 45) 3 = 90 – 135А

2. Пред сваркой с помощью шаблонов и щупов проверяют правильность сборки под сварку.

               -Зазор

               -Перпендикулярность

               -Качество прихваток

3. Выполнить сварной шов на проход в 1 слой, в нижнем положении длиной 279 мм.

d_э -4 мм,

I = (35 – 50) 4 = 140 – 200А. 
7. Контроль качества сварки