Разработка технологии сварки секций корпуса судна

В выпускной квалификационной работе была разработана технология сборки и сварки тавровых балок для секций корпуса судна.
Объектом исследования являются элементы корпуса судна, изготавливаемые из двутавровых балок из судостроительной стали Е40.
Цель данной работы является разработка технологического процесса для сборки и сварки тавровых соединений элементов корпуса судна, соблюдение которой гарантирует высокую скорость производства и высокое качество сварных соединений.
Основной проблемой является низкая производительность и качество выпускаемых изделий.

Введение ………………………………………………………………………………………………. 17
1 Описание конструкции ……………………………………………………………………….. 19
1.1 Характеристика и назначение, типы соединений, условия эксплуатации 19
1.2 Химический состав и свойства конструкционных сталей ……………………. 25
2 Материалы, оборудование, методы сварки и обработки, сварочные
деформации ………………………………………………………………………………………….. 28
2.1 Типы установок индукционного нагрева ……………………………………………. 29
2.1.1 Среднечастотные индукционные установки …………………………………….. 29
2.1.2 Высокочастотные индукционные установки ……………………………………. 29
2.1.3 Сверхвысокочастотные индукционные установки……………………………. 29
2.2 Преимущества оборудования индукционного нагрева ………………………… 30
2.3 Автоматическая сварка под флюсом ………………………………………………….. 33
2.4 Сварочные деформации при сварке …………………………………………………… 35
2.5 Сварочные материалы и оборудование ………………………………………………. 36
2.5.1 Выбор сварочных материалов ………………………………………………………… 36
2.5.2 Сварочная проволока для автоматической сварки под флюсом …………. 36
2.5.3 Сварочный флюс …………………………………………………………………………… 36
2.5.4 Автоматизированная сварочная установка «Corimpex BWM-TC-1500-500»
…………………………………………………………………………………………………………….. 37
2.5.5 Сварочная головка для сварки под флюсом NA-5 …………………………….. 41
2.5.6 Источник питания IdealArc DC-1000 ………………………………………………. 43
2.5.7 Дробеструйная установка УДП-100х1520-4/11П ……………………………… 44
3 Разработка технологии сборки и сварки двутавровой балки …………………… 46
3.1 Требования к квалификации сварщиков и технического персонала ……… 46
3.2 Требования к применяемому способу сварки ……………………………………… 46
3.3 Требования к основным и сварочным материалам ……………………………… 47
3.4 Требования к производственным условиям………………………………………… 48
3.5 Требования к подготовке кромок и сборке под сварку ………………………… 48
3.6 Допуски на размеры, форму оснастки, деталей, узлов, тавровых балок,
деформации и габаритные размеры ………………………………………………………… 50
3.7 Расчет режимов сварки …………………………………………………………………….. 51
3.8 Сварка тавровых балок …………………………………………………………………….. 54
3.9 Расчет расхода сварочных материалов ………………………………………………. 58
3.10 Подготовка сварочных материалов ………………………………………………….. 60
3.11 Мероприятия по снижению сварочных деформаций и напряжений после
сварки …………………………………………………………………………………………………… 61
3.12 Контроль качества сварочных соединений ……………………………………….. 66
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение. .. 68
4.1 Анализ конкурентный технических решений ……………………………………… 68
4.2 SWOT анализ …………………………………………………………………………………… 71
4.3 Инициация проекта ………………………………………………………………………….. 74
4.3.1 Цели и результаты проекта …………………………………………………………….. 74
4.3.2 Организационная структура проекта ………………………………………………. 76
4.4 План проекта……………………………………………………………………………………. 77
4.5 Бюджет научного исследования ………………………………………………………… 79
4.5.1 Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты ………………….. 79
4.5.2 Специальное оборудование ……………………………………………………………. 80
4.5.3 Основная заработная плата …………………………………………………………….. 81
4.5.4 Дополнительная заработная плата научно-производственного персонала84
4.5.5 Отчисления на социальные нужды ………………………………………………….. 84
4.6 Реестр рисков проекта ………………………………………………………………………. 86
4.7 Оценка сравнительной эффективности исследования …………………………. 87
4.9 Вывод по разделу финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение ………………………………………………………………………………… 90
5 Социальная ответственность ……………………………………………………………….. 92
5.1 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной
среды ……………………………………………………………………………………………………. 92
5.1.1 Категория тяжести труда ……………………………………………………………….. 93
5.2 Вредные факторы …………………………………………………………………………….. 94
5.2.1 Отклонение показателей микроклимата ………………………………………….. 94
5.2.2 Превышение уровня шума на рабочем месте …………………………………… 96
5.2.3 Недостаточная освещенность рабочей зоны …………………………………….. 97
5.2.4 Электромагнитные поля в производственных помещениях …………….. 102
5.3 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой производственной
среды ………………………………………………………………………………………………….. 104
5.3.1 Факторы электрической природы …………………………………………………. 104
5.3.2 Факторы пожарной и взрывной природы ………………………………………. 107
5.4 Охрана окружающей среды …………………………………………………………….. 109
5.5 Защита в ЧС …………………………………………………………………………………… 110
5.6 Перечень нормативно-технической документации, использованной при
написании раздела СО. ………………………………………………………………………… 111
Заключение …………………………………………………………………………………………. 113
Список использованных источников …………………………………………………….. 114
Приложение А …………………………………………………………………………………….. 117
Приложение Б ……………………………………………………………………………………… 130
Технологическая документация ……………………………………………………………. 131

В данной выпускной квалификационной работе были изучены
назначения, конструктивные особенности и условия работы элементов секции
судна.
Произведен анализ существующей технологии изготовления балки
двутавровой на заводе-изготовителе. На основе анализа были разработаны
предложения по улучшению технологического процесса изготовления.
Учитывая недостатки существующего технологического процесса, был
разработан новый технологический процесс.
Так же осуществлен подбор нового оборудования, отвечающего
современным стандартам и требованиям по качеству изготовления и
экономичного в эксплуатации. Проведен расчет режимов автоматической сварки
под слоем флюса используя сварочную проволоку Св-10ГНА и сварочный флюс
48 АФ-51. Разработана линия полуавтоматической сборки и сварки двутавровых
балок.
Проведен анализ опасных и вредных производственных факторов
заготовительных, сборочных и сварочных работ. При проектировании
технологического процесса были учтены требования техники безопасности, мер
пожарной безопасности в цеху. Разработан перечень мероприятий по снижению
вредных и опасных производственных факторов с расчетом вентиляции в цеху.
В ВКР рассмотрен анализ состояния окружающей среды завода-
изготовителя, произведен подробный расчет выбросов вредных веществ в
окружающую среду при изготовлении переходного рештака, перечислены
отходы производства и меры по утилизации и ликвидации отходов.
При выполнении ВКР были приобретены навыки самостоятельного
решения технологических вопросов, использования существующих методик
расчета сварных узлов и конструкции в целом, использования нормативных
документов, ГОСТов и других справочных материалов.