Влияние параметров режима механизированной сварки в среде защитных газов и самозащитной порошковой проволокой на формирование соединения трубных сталей
Исследование влияния параметров режима механизированной сварки сплошной и порошковой проволокой на структуру и свойства формирующихся сварных соединений труб из низколегированной стали, эксплуатирующихся в условиях низких климатических температур
Введение …………………………………………………………………………………………………………. 13
1. Особенности сварки импульсным питанием дуги ……………………………………… 15
1.1 Импульсная сварка ………………………………………………………………………………. 15
1.2 Импульсная сварка в защитных газах …………………………………………………… 16
1.2.1 Преимущества импульсной MIG/MAG сварки ……………………………… 17
1.3 Механизированная сварка труб с использованием процесса STT ………….. 18
1.3.1 Область применения ……………………………………………………………………. 19
1.4 Процесс сварки модулированным током (СМТ) …………………………………….. 20
1.5 Порошковая проволока ………………………………………………………………………… 21
1.5.1 Классификация сварочных порошковых проволок ……………………….. 22
1.5.2 Функции флюса сердечника порошковой проволоки ……………………. 23
1.5.3 Легирующие элементы ………………………………………………………………… 24
2 Методика и материалы исследования ……………………………………………………….. 26
2.1 Материалы исследования……………………………………………………………………… 26
3 Результаты эксперимента …………………………………………………………………………. 32
3.1 Анализ результатов наплавки ……………………………………………………………….. 32
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …… 42
4.1 Предпроектный анализ …………………………………………………………………………. 42
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………. 42
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………………………………….. 43
4.1.3 FAST – анализ …………………………………………………………………………………… 45
4.1.4 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………. 55
4.1.5 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………………………. 58
4.1.6 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования ……………………………………………………………………………………………. 61
4.2 Инициация проекта ………………………………………………………………………………. 62
4.3 Планирование управления проектом …………………………………………………….. 64
4.3.1 План проекта ……………………………………………………………………………….. 64
4.3.2 Бюджет научного исследования. Затраты на материалы и
эксперименты …………………………………………………………………………………………… 65
4.3.3 Расчет фонда заработной платы ………………………………………………………. 65
4.4.1 Оценка сравнительной эффективности проекта ……………………………………. 68
5 Социальная ответственность…………………………………………………………………….. 71
5.1 Производственная безопасность …………………………………………………………… 71
5.1.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть на
рабочем месте при проведении исследования …………………………………………… 72
5.1.2 Расчет искусственного освещения ……………………………………………….. 77
5.2 Экологическая безопасность ………………………………………………………………… 79
5.2.1 Анализ влияния процесса исследования на окружающую среду …… 79
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………… 81
5.3.1 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на рабочем месте
при проведении исследования ………………………………………………………………….. 81
5.3.2 Обоснования мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС…………………………………………… 81
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……….. 83
5.4.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …………. 83
5.4.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны …….. 84
5.4.3 Социальная защита работников на предприятии…………………………… 86
Заключение……………………………………………………………………………………………………… 88
Список использованных источников ……………………………………………………………….. 89
Приложение А…………………………………………………………………………………………………. 92
Интенсивное развитие техники и технологий в области сварочного
производства и машин способствует проведению широкого ряда исследований в
области сварки [1-4]. В настоящее время особо актуальным является исследование
механизированных способов сварки в среде защитных газов, выполняемых с
использованием сплошной и порошковой проволоки, при постоянном и
импульсном питании сварочной дуги.
Механизированная сварка сплошной проволокой широко применяется в
энергетике при сварке паропроводов и бойлеров, работающих при температуре до
500°С, судостроении, химическом машиностроении, для сварки конструкций,
работающих при низких температурах, а также для сварки газопровода в условиях
Крайнего Севера [2-5].
Механизированная сварка порошковой проволокой широко применяется
при сооружении большинства доменных комплексов, ее используют при сварке
кожухов доменных печей, воздухонагревателей и пылеуловителей, сосудов
газоочистки, кровли литейных дворов, воздуховодов. При сооружении
вертикальных цилиндрических резервуаров механизированную сварку
порошковой проволокой применяют для выполнения кольцевого упорного шва и
монтажных швов кровли и днища.
Данные способы являются наиболее производительными по сравнению с
ручной дуговой сваркой.
При строительстве магистральных трубопроводов, прокладываемых в
условиях Крайнего Севера, где расчетная температура составляет минус 50С и
ниже, особое значение имеет выбор способа сварки. От выбранных параметров
режима при сварке и сварочных материалов зависит прочность соединения при
низких температурах окружающего воздуха.
В настоящее время существуют стандартные технологии [5-7], которые
используют большинство нефтегазодобывающих компаний при строительстве
трубопроводов в низкотемпературных условиях. Однако, человеческий фактор
наряду со сжатыми сроками строительства, приводит к нарушению технологий в
части соблюдения требований подогрева, охлаждения и количества слоёв сварного
шва.
В связи с этим перед технологами стоит задача свести к минимуму
человеческий фактор и разработать технологический процесс на основе
исследований по механизированной сварке труб из низколегированной стали,
сплошной и порошковой проволокой.
Поэтому целью данной работы является исследование влияния параметров
механизированной сварки при постоянном и импульсном питании дуги в среде
защитного газа, при использование порошковой проволоки и проволоки сплошного
сечения на формирование соединения из низколегированной стали.
1. Особенности сварки импульсным питанием дуги
1.Павлов Н.В., Крюков А.В., Зернин Е.А. Сварка с импульсной подачей
проволоки в смеси газов // Сварочное производство – 2010 – №4.
2.Чернышов, Г. Г. Материалы и оборудование для сварки плавлением и
термической резки / Г.Г. Чернышов. – М.: Академия, 2012. – 240 c.
3.Акулов А.И., Бельчук Г. А., Деменцевич В.П. Технология и
оборудование сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1977. -432 с.
4.Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т./ Ред. кол.:
Г.А.Николаева (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1979 – Т.3/ Под ред. В.А.
Винокурова. 1979. 567с., ил.
5.Ольшанский Н.А., Николаев Г.А. «Специальные методы сварки». М.,
“Машиностроение”, 1999. 232 с.
6.Походня И.К. – Сварка порошковой проволокой. 1972.-215 с.
7.Суптепь А.М. – Механизированная сварка порошковой проволокой.
1976.-38 с.
8.Государственный стандарт. Ручная дуговая сварка ГОСТ 5264-80
«Основные типы конструктивных элементов».
9.Безопасностьжизнедеятельности.Безопасностьтехнологических
процессов и производств. Охрана труда: учебное пособие для вузов / П.П. Кукин и
др. – 5-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2009. – 335 с.
10. ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы
электросварочные. Требования безопасности.
11. ГОСТ 12.1.005 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху
рабочей зоны.
12. СанПиН 2.2.4.548−96 Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
13. Раздорожный А.А. Охрана труда и производственная безопасность:
учебно-методическое пособие/ А.А. Раздорожный. – М.: Экзамен, 2006. – 510 с.
14. Бектобеков Г.В. Справочная книга по охране труда в машиностроении
/ Г.В. Бектобеков, Н.Н. Борисова, В.И. Коротков [и др.]; под общ. ред. О.Н. Русака.
– Л.: Машиностроение, 1989. – 541 с.
15. ГОСТ12.1.035-81Системастандартовбезопасноститруда.
Оборудование для дуговой и контактной электросварки. Допустимые уровни шума
и методы измерений.
16. СНиП 23-05-2010 Естественное и искусственное освещение.
17. ГОСТ12.1.019–2017Системастандартовбезопасноститруда.
Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.
18. ГОСТ Р 56164-2014 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
Метод расчета выбросов при сварочных работах на основе удельных показателей.
19. Марочник сталей и сплавов / Под ред. А.С. Зубченко. М.:
Машиностроение, 2003. – 782 с.
20. Павлов Н. В., Крюков А. В., Зернин Е.А. Распределение температурных
полей при сварке в смеси газов с импульсной подачей электродной проволоки //
Сварочное производство – 2011 – №1.
21. ЛебедевВ.А.Определениепараметровимпульснойподачи
электродной проволоки при механизированной дуговой сварке и наплавке //
Сварочное производство – 2008 – №8.
22. Ольшанский Н.А., Николаев Г.А. «Специальные методы сварки». М.,
“Машиностроение”, 1999. 232 с.
23. Моисеенко, В. П. Материалы и их поведение при сварке / В.П.
Моисеенко. – М.: Феникс, 2009. – 304 c.
24. Рыкалин, Н.Н. Расчёты тепловых процессов при сварке / Н.Н. Рыкалин.
– М.: Книга по Требованию, 2012. – 294 c.
25. Моисеенко В.П., «Материалы и их поведение при сварке», Высшее
образование. 2009.128с.
26. Чвертко А. И., Патон В. Е., Тимченко В. А. Оборудование для
механизированной дуговой сварки и наплавки. М., Машиностроение, 1981. 264 с.
27. Шебеко Л. П. Оборудование и технология автоматической и
полуавтоматической сварки. М., Высш. школа. 1975, 344 с.
28. Денисова И.К., Карпова Н.М., Фарберн В.М. Рост зерна и выделение
карбидной фазы в жаропрочных ферритных сталях // Термическая обработка и
физика металлов. – 1979. – №5. –С. 131-136.
29. Ерохин А.А. Основы сварки плавлением. Физико-химические
закономерности. – М.: Машиностроение, 1973. – 448 с.
30. Данилов В.А., Чернышев Г.Г. О механизме воздействия импульса тока
на ванну. // Сварочное производство. – 1974. – №1. – С. 54-56.
31. Ерохин А.А. Силовое воздействие импульсной дуги на свариваемый
металл // Автоматическая сварка. – 1976. – №5. – С. 6-7.
32. Влияние теплоты плавления и кристаллизации на термический к.п.д.
процесса проплавления / Кархин В.А., Ильин А.С., Плошихин В.В., Приходовский
А.А. // Сварочное производство. – 2004. – №10. – С. 3-8.
33.Влияние теплоты плавления и кристаллизации на термический к.п.д.
процесса проплавления / Кархин В.А., Ильин А.С., Плошихин В.В., Приходовский А.А.
// Сварочное производство. – 2004. – №10. – С. 3-8.
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!