1.3 Выбор и обоснование способов сборки и сварки

При выборе последовательности сборочно-сварочных операций, необходимо выбрать оптимальный вариант. Оптимизация должна производиться по следующим признакам:

- технологичность процесса сборки и сварки, включая удобство и безопасность работы;

- производительность процесса;

- качество сборки и сварки;

- экономичность.

Для выполнения заданных условий необходимо руководствоваться следующими соображениями:

- свободный доступ к швам при сварке;

- возможность применения специального инструмента и вспомогательного оборудования.

Проектом предлагается следующая последовательность сборочно-сварочных операций:

- сборка на стенде верхних и нижних поясов балки с помощью РДС или механизированным способом;

- сбору и сварку стенки балки теми же способами;

- сборку Н – образного сечения балки следует производить в кондукторе. В этом случае гарантируется точность сборки, улучшается качество и увеличивается производительность;

- сварка поясов Н – образного сечения производится автоматической сваркой под слоем флюса. Собранное Н – образное сечение устанавливается в двухстоечныйкантователь. Применение кантователя позволяет избегать, многочисленные кантовки и использования мостового крана;

- после правки грибовидности поясов будем производить установку рёбер жесткости, и приваривать их с помощью механизированной сварки.

1.4 Выбор сварочных материалов

Эффективность качества сварочных работ зависит от правильного выбора сварочных материалов и технологической оснастки. Для сварки под слоем флюса выбранного основного материала для изготовления балки покрытия из стали марки C245 берётсяпроволокаСВ-08ГА (для сварки под флюсом) ГОСТ 2246-70, СВ–08 Г2С (сварка вCO₂, флюс АН-348А,), которая в большей степени отвечает всем требованиям предъявляемым к сварным швам по механическим свойствам и химическому составу.

Таблица 3 – Химический состав

Стальной сварочной проволоки СВ – 08ГА

В процентах [1]

C	Si	Mn	Cr	Ni	S	P
0,1	≤0,03	0,8-1,1	≤0,1	≤0,25	≤0,025	≤0,03

Таблица 4 – Химический состав

стальной сварочной проволоки СВ – 08Г2С ГОСТ 2246-76

В процентах [1]

C	Si	Mn	Cr	Ni	S	P
0,05-0,11	0,7-0,95	1,8-2,1	≤0,2	≤0,25	≤0,025	≤0,03

Флюс для автоматической сварки должен иметь хорошие технологические свойства и не быть опасным для исполнителей. Для автоматической сварки выбираем флюс марки АН-348А ГОСТ 9087-81*. Флюс АН 348А применяют как сыпучее вещество при автоматической и полуавтоматической дуговой и электрошлаковой сварке, под слоем флюса ан-348 горит сварочная дуга или происходит процесс электрошлаковой сварки.

Плавильные флюсы АН 348а, применяемые в процессах электрической сварки, гарантируют надежную защиту зоны сварки от атмосферных и прочих газов, создают условия стабильного горения дуги, обеспечивают надежное формирование качественного сварного шва. При сварке электродом под флюсом АН-348 швы формируются плотными, не поддающимися кристаллизационным трещинам. После остывания сварного шва шлаковая корка легко удаляется. Сварочные флюсы АН-348 обеспечивают наименьшее выделение опасной пыли и вредных газов, негативно влияющих на здоровье сварщика. Высококремнистый высокомарганцовистый оксидный флюс ан-348 А с химической активностью Аф = 0,7-0,75. При сварке-наплавке под флюсом интенсивно протекают кремне- и марганцево восстановительные процессы. Содержание кислорода в металле шва в виде оксидных мелкодисперсных включений составляет 0,06%(для однопроходных) и до 0,1% (для многослойных). Особо интенсивно взаимодействие между флюсом и металлом при сварке проволокой малых диаметров (до 3 мм).

Концентрация серы и фосфора в металле швов в среднем составляет 0,04% каждого. Не рекомендуется для сварки конструкций, работах в условиях Севера или при температуре ниже -30 0C.

Таблица 5 – Химический состав

флюса АН-348ГОСТ 9087-81*

В процентах [2]

SiO2	MnO	CaO	MgO	Al2O3	Fe2O3	S	P	CaF2
40,0-44,0	31,0-38,0	<12,0	<7,0	<13,0	0,5-2,2	<0,11	<0,12	3,0-6,0

Для защиты зоны сварки механизированным способом применяют углекислый газ.

Углекислый газ (CO₂) – широко распространённый в природе бесцветный газ, имеет слабый кисловатый вкус, хорошо растворим в воде, образуя угольную кислоту, придаёт ей кислый вкус.

Двуокись углерода не токсична, невзрывоопасна. Но при концентрации более 5 % оказывает вредное влияние на человека, так как она тяжелее воздуха в 1,5 раза и может скапливаться на полу. При этом снижается доля кислорода в воздухе, что может вызвать удушье. Для сварки используют CO₂ высокой частоты, высшего и первого сортов.

Таблица 6 – Состав CO₂ ГОСТ 8050-85 [2]

Показатель	Сорт
	высший	первый
Объёмная доля (CO2), %, не менее	99,8	99,5
Объёмная доля CO	нет	нет
Массовая концентрация минеральных масел и механических примесей, мг/кг, не более	0,1	0,1
Массовая доля воды, % ,не более	нет	нет
Массовая концентрация водяных паров при температуре 20 С и давлении 101,3 кПа ∙ г/см^3, не более, что соответствует температуре насыщения CO2 водяными парами при давлении 101,3 кПа и температуре, С, не выше	0,037 -48	0,184 -48

Согласно ГОСТ 8050-85 двуокись углерода не должна содержать сероводород, кислоты, органические соединения (спирты, эфиры), аммиак, эталомины и ароматизированные углеводороды.

Таблица 7 – Режим сварки в CO₂

Размер катета, мм	Толщина свариваемого метала, мм	Количество слоёв	Диаметр сварочной проволоки, мм	Сварочный ток, А	Напряжение дуги, В	Расход газа, л/мин
7,0÷9,0	≥5,0	1÷2	2,0	300÷350	30÷32	17÷18