Kodutöö Keevitamine (0)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Materjalitehnika instituut
Metallide tehnoloogia õppetool
Kodutöö aines
МТТ0010 Konstruktsioonimaterjalide tehnoloogia
Töö nimetus KEEVITAMINE
Töö nr: 3
Ees- ja perekonnanimi : Rander Süld
Üliõpilaskood: 135011
Rühm: MASB-21
Juhendaja :
Fjodor Sergejev
Töö tehtud:
Töö esitatud:
Töö arvestatud:
Töö eesmärk:
Koostada põhimõtteline tehnoloogiline protsess keevitatud toote valmistamiseks. Lähtudes detailist, keevitusviisist ja keevitus parameetritest valib töö teostaja kõige otstarbekama viisi toote valmistamiseks.
Töö ülesanded:

Tuua liite eskiis, määrata õmbluste ja liidete tüübid, asendid ruumis, õmbluse arvestuslik mõõde

Tabeli kujul esitatakse kahe pakutud keevitusviisi võrdlus eeliste, puuduste ja kasutusalade lõikes. Põhjendada valitud keevitusviisi otstarbekust ja näidata toote eskiisil õmblust tähistava viitenoole hargnevas sabaosas keevitusviisi tunnusnumber.

Keevitusviisi olemust selgitav skeem koos kaasnevate nähtuste kirjeldusega.

Keevitatavate materjalide ja toodete sobivus keevitamiseks (materjali keevitatavus, toote tehnoloogilisus).

Lisamaterjalide – elektroodide, kaitsegaaside, gaaside põletite, vooluallikate põhimõtteline valik.

Toorikute ettevalmistamise kirjeldus.

Keevitusparameetrite valik

Hinnata võimalikke keevitusdeformatsioone ja näidata need ühe õmbluse eskiisil punktiirjoonega.

Liidete kvaliteedikontroll .
Variant 1, toru, süsinikteras, paksus 2mm, masstootmine, protsess 111/21.
Käsikaarkeevituse (111) ja punktkontaktkeevituse (21) võrdlus
Parameeter
111- käsikaarkeevitus kattega elektroodiga
21- punktkontaktkeevitus
Materjalid
Kasutatakse kõikide terase liikide, Ni ja Cu sulamite ja Al-sulamite remonttöödel. Lai keevitatavate materjalide valik..
Põhiliselt madalsüsinikteraste keevitamiseks. Saab keevitada ka roostevaba terast, Cu- ja Al- sulameid .
Paksused
Sobib materjali paksustele alates 1,0-1,5 mm ilma piiranguteta suurimale paksusele
Sobib maksimaalselt 6 mm paksuste materjalide keevitamiseks.
Tootlikkuse protsess ja pidevus
Sobib üksiktootmiseks, remonttöödeks ja masstootmiseks. Väike tootlikkus , välja arvatud kõrgtootlikud elektroodid . Protsess on mittepidev, palju alustus - ja lõpetuskohti, mis on keevitusvigade potentsiaalseteks põhjusteks.
Tehnoloogia on väga tootlik , aga ei ole pidev.
Kaitsegaaside vajadus
Eelised: Elektroodikate on keevitusprotsessi oluline tegur, mis mõjutab keevisõmbluse metallurgilisi ja mehaanilisi omadusi. Lai lisaainevalik ehk suur elektroodide valik varda metalli ja katte koostiste järgi.
Puudused: Palju kahjulikke keevitusgaase.
Ei ole vaja kasutada elektroode ega kaitsegaase.
Õmbluse kvaliteet
Õmblus on hea kvaliteediga.
Sõltub seadme õigest reguleerimisest.
Piirangud ligipääsetavusele
Sobib kõigile keevisõmbluste asenditele, kui valitakse õige elektrood ja keevitusparameeter. Seadmete hea ligipääsetavus ja transporditavus.
Õmblustele ligipääsetavus on halb.
Keevitusprotsessi parameetriline reguleeritavus
Lihtne keevitusparameetite seadistamine.
Parameetrite valik toimub seadme häälestuskaardi järgi.
Keevitaja kvalifikatsioon
Kvaliteet ei sõltu keevitaja treenitusest ja töökogemusest.
Väljaõpe on lühiajaline.
Arvestades, et soovitakse teha masstootmist, on otstarbekam valida punktkontaktkeevitus. Antud meetod on väga tootlik ja väljaõpe on lühiajaline.
Punktkontaktkeevituse tehnoloogia
Punktkontaktkeevitusel (21) saadakse liide keevitusmasina elektroodide vahele
paigutatud ülekattes olevate detailide lokaalse kuumutamise teel neid läbiva elektrivooluga
trafost.
Metalli keevitatavus
Metallide keevitatavust hinnatakse praokindlusega. Külmpraod tekivad enamasti keevis -
õmbluse kõrval põhimetallis kohe või 10…48 tunni jooksul pärast keevitamist. Külmpragude tekkimise oht on karastuvatel terastel, mille süsinikusisaldus on suurem kui 0,25%. Kuumpraod tekivad keevitamise ajal, tavaliselt õmblusmetallis. Praod tekivad kõrgel temperatuuril, kui õmblusmetall on pooltahkes või vasttartdunud olekus. Kuumpragude tekkele kalduvad enamasti suure süsiniku-, väävli-, ja fosforisisaldusega terased. Keevituspingeid ja nendest põhjustatud külm- ja kuumpragusid saab vältida liidetavaid toorikuid ette kuumutades või keeviskonstruktsiooni termilise järeltöötlemisega. Antud töös uuritav süsinikteras on küllaltki heade keevitatavuse omadustega.
Lisamaterjalide põhimõtteline valik
Ei ole vaja kasutada elektroode ega kaitsegaase.
Toorikute ettevalmistamise kirjeldus
Pinnad, kus keevisõmblus asetsema hakkab tuleb eelnevalt puhastada . Kokku keevitatakse kaks toru osa ja seega peavad nad võimalikult hästi üksteise külge sobituma . Vajadusel tuleb kokku keevitatavaid pindu enne töödelda. Samas on materjal on küllalt õhuke ja läbikeevitatavus peaks olema tagatud. Pindu saab puhastada näiteks liivapaberiga või lihvkettaga. Toorikud, mis kokku keevitatakse valmistatakse eelnevalt kasutades kas erinevaid valu- või survetehnoloogiaid. Seega tuleb ühe toru tootmiseks rakendada mitut erinevat metalli töötlemise meetodit.
Keevitusparameetrite valik
Punktkeevituse elektroodid valmistatakse eripronksidest või Cu-W sulamitest ja nende läbimõõdud ja kuju saab valida käsiraamatust. Elektroodide kontaktpinna läbimõõt leitakse seosest de=2t+3 mm, kus t on õhema lehtmaterjali paksus. Keevitamisel võib kasutada lehepaksustel kuni 5 mm jäika keevitusrežiimi- lõhikesed (0,2-1,5 s) vooluimpulsid suure voolutihedusega j= 120-360 A/mm2. Madalsüsinikteraste (t=1-3 mm) keevitamisel võib keevitusvoolu arvutada orienteeruvalt seosest Ik=6500 t(A), kus t- teraslehe paksus, mm. Keevitusvoolu lülituskestuse saab valida käsiraamatutest või siis vastavalt materjali paksusele t= 2-3 mm seosest tk=(0,08-0,1) t, (s). Elektroodide survejõud F määratakse surve p ja elektroodide kontaktpinna Se korrutisena. Surve p on madalsüsinikteraste keevitamisel lehepaksusel 3 mm ja jäikadel režiimidel 150-200 MPa (15-20 kgf/mm2). Keevitamisele järgneva jõu rakendamisega- nn järgneva sepistamisega tuleb sellel tsüklil rakendada survet elektroodidel kuni 300-420 MPa.
Võimalike keevitusdeformatsioonide hindamine
Defektid keevisõmbluses jagunevad sisemisteks ja välimisteks. Sisemiste defektide avastamiseks on vajalikud eriseadmed. Välimised defektid on silmaga nähtavad ja neid on võimalik kõrvaldada. Enamlevinud keevitusdefektideks on räbupesad, sisselõiked, läbikeevitamatus ja pealesulatised. Arvestades seda, kui õhuke on antud materjal, ei tohiks tõenäoliselt läbikeevitamatus probleemiks osutuda. Tõenäolisem defekt võib olla pealesulatis, mida on võimalik kõrvaldada.
Liidete kvaliteedikontroll
Kõige otstarbekam oleks alustada visuaalsest kontrollist, sest detail on küllalt suure läbimõõduga ja seega saame hinnata õmblust nii seest kui ka väljast. Lihtsate käsimõõteriistadega saame sooritada esmase kvaliteedikontrolli. Pärast visuaalset hindamist tuleb kasutada mittepurustava kontrolli meetodideid, mis jagunevad pinna- ja mahumeetoditeks. Pinnameetodid on sobilikud defektide avastamiseks toodete pinnal või pinna läheduses, mahumeetodid katseobjektide sisemiste defektide avastamiseks. Kuna enamus defekte jääb lihtsal visuaalsel vaatlusel sageli avastamata, on mõttekas parandada nende avastamise tõenäosust kasutades paralleelselt ka muid mittepurustava kontrolli meetodeid lisaks visuaalsele kontrollile. Magnetpulberkontroll põhineb magnetvälja hajumisel metallis asuvate tühikute või mittemetalsete lisandite toimel. Kontrollitava toote pinnale kantakse suspensiooni-raudoksiidi pulbri segu petroolis ja tekitatakse magnetväli. Teiseks kapillaarkontroll, mis põhineb kapillaarjõudude ja –vedeliku kasutamisel pinnadefektide avastamiseks. Kolmandaks ultrahelimeetod, mis põhineb ultraheli (2-5 MHz) suunatavusel, mille tõttu on võimalik teda suunata materjali sisse kindla selle materjalile omase kiirusega ja fikseerida tema tagasipeegeldused võimalikelt hälvetelt. Neljandaks radiograafia meetod, mis põhineb kontrollitava toote kiiritamisel röntgeni- või gammakiirtega. Kiirgus neeldub kontrollitavas tootes. Defektide kohal neeldub kiirgust vähem, mis on nähtav röntgenfilmidel. Kuna tegemist on õhukese materjaliga , mis eeldab, et õmblus on ühekihiline, siis ei ole mahumeetodeid defektide avastamiseks vaja kasutada.