Исследование процесса сварки трением - Курсовая работа

Для создания трубопровода, в данной отрасли, используются разнообразные виды сварки, такие как сварка под флюсом, газо-кузнечная сварка, ручная дуговая сварка, сварка ультразвуком, сварка трением и другие. В зависимости от вида энергии активации и по состоянию металла в зоне соединения все способы сварки можно разделить на две группы: сварка давлением и сварка плавлением. В сварку плавлением входят электродуговая сварка, электрошлаковая сварка, электроннолучевая сварка, газовая сварка, импульсно-дуговая сварка, плазменная сварка, плазменная сварка. В сварку давлением входят ультразвуковая сварка, сварка трением, холодная сварка, газопрессовая сварка.Существуют несколько видов сварки, такие как: сварка под флюсом; сварка в углекислом газе; плазменная сварка; электроннолучевая сварка; контактная сварка; сварка трением и так далее. От других видов сварки давлением сварка трением отличается способом нагрева деталей или, точнее говоря, - способом введения тепла в свариваемые детали. В этом процессе необходимый для сварки нагрев деталей осуществляется путем непосредственного преобразования механической энергии в теплоту благодаря работе сил трения. Сваркой трением могут осуществляться соединения лишь таких пар деталей, из которых хотя бы одна является телом вращения (круглый стержень или труба), ось которого совпадает с осью вращения; при этом другая деталь может быть произвольной формы, но должна иметь плоскую поверхность, к которой приваривается первая деталь. Локальное генерирование тепла и малые объемы нагреваемого при сварке трением металла обусловливают весьма высокий коэффициент полезного действия процесса сварки трением; расход энергии и мощности при сварке трением в 5-10 раз меньше, чем, например, при электрической контактной сварке встык.За сравнительно короткое время промышленного использования сварка трением зарекомендовала себя как высокопроизводительный технологический процесс, позволяющий получать высококачественные соединения деталей из большого числа различных одноименных и разноименных металлов и сплавов и обладающий рядом других важных преимуществ. Особенности процесса позволяют прогнозировать следующие пути дальнейшего развития сварки трением: 1. Создание специализированных машин - автоматов и комплексных линий, предназначенных для изготовления большого числа однотипных деталей. материал сварка трение трубопроводВ качестве материалов для сварки трением используются стали. Свариваются разные стали, такие как медь и алюминий, сплавы алюминия и латуни, меди со сталями и другие комбинации. Прочные и пластичные соединения образуются при сварке трением алюминия с медью, меди со сталью, алюминия со сталью. Плохо сваривается сталь с алюминиевыми сплавами, содержащими более трех процентов легирующих компонентов. Учитывая, что в сталь могут быть добавлены легирующие элементы, сталью называется содержащий не менее 45 процента железа сплав железа с углеродом и легирующими элементами (легированная, высоколегированная сталь).Для изготовления нефтяного трубопровода с помощью сварки трением, нужно оборудование такое как: машина для сварки трением, микро-ЭВМ, с программами параметров режима, станок для снятия грата, роботы или манипуляторы для загрузки-выгрузки и транспортирующие трубопровода. Принципиально сварку трением можно вести на любом металлорежущем станке, имеющем патрон на вращающемся шпинделе для закрепления одной из свариваемых деталей и место для установки второй детали (токарный, фрезерный, расточной, сверлильный станки), однако попытки использования металлорежущих станков для сварки трением приводят, как правило, к их быстрому износу; эти станки не рассчитаны на режимы, свойственные сварке трением; выходят из строя подшипниковые группы станков, ломаются станины. Для сварки трением необходимо использовать специальные машины. Оборудование для сварки трением, если не считать подложки, состоит из двух частей: заплечник - статор, в который помещаются заготовки, внутри этого статора закреплен штырь, который находится в постоянном контакте с заготовками. Большинство действующих в настоящее время машин для сварки трением представляют собой полуавтоматы, которые весь этот цикл выполняют автоматически, и лишь укладка свариваемых заготовок в зажимы машины и извлечение сваренной детали в них выполняются вручную.Прежде чем подготовить материал и оборудование для сварки рением необходимо создать проект трубопровода, в котором отражается такие моменты, как возможность имеющейся машины сварки трением, свариваемость материалов заготовок, закрепление заготовок в сварочной машине, стоимость подготовки заготовок к сварке и последующей после сварки обработки изделия. Стоит учесть свойства материала из чего будет изготавливаться изделия в нашем случаи из стали марки 14ХГН. И учитываем в каком положения свариваться трубы свариваются в стык. Перед проведение сварки трением, оборудование проверяют на подключение к сети, на неисправности, в рабочем ли состояние двигатель, в хорошем ли состояние зажимы, чтоб не привело во

Содержание

Введение

1. Техническая часть

1.1 Понятие о сварке трением

1.2 Перспективы развития сварки трением

1.3 Материалы для сварки трением

1.4 Оборудование для сварки трением

2. Технологическая часть

2.1 Подготовка материала и оборудование для сварки трением при изготовлении трубопровода

2.2 Процесс сварки

2.3 Контроль качества сварных швов

3. Обеспечение безопасности сварки трением в трубопроводной промышленности

4. Охрана окружающей среды

Заключение

Список использованных источников

Трубопроводный транспорт России. Важнейшими транспортируемыми грузами являются сырая нефть, природный и попутный газ. Транспортировка нефтепродуктов, жидких и газообразных химикатов перспективно, но в настоящее время продуктопроводы не получили большого распространения.

Действует крупная сеть нефтепроводов и газопроводов, снабжающая углеводородами экономику России, а также Западную Европу, Турцию, Юго-Восточную Азию.

В России преобладают трубопроводы большого диаметра и большой протяженности в широтном направлении.

С каждым годом число желающих на приобретение Российской нефти возрастает, что влечет за собой увеличение экспорта не только на территории Российской федерации, но и за рубежом на сырую нефть, который не может осуществляться без увеличения протяженности трубопровода.

Для создания трубопровода, в данной отрасли, используются разнообразные виды сварки, такие как сварка под флюсом, газо-кузнечная сварка, ручная дуговая сварка, сварка ультразвуком, сварка трением и другие.

Сварка - процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

В зависимости от вида энергии активации и по состоянию металла в зоне соединения все способы сварки можно разделить на две группы: сварка давлением и сварка плавлением. В сварку плавлением входят электродуговая сварка, электрошлаковая сварка, электроннолучевая сварка, газовая сварка, импульсно-дуговая сварка, плазменная сварка, плазменная сварка. В сварку давлением входят ультразвуковая сварка, сварка трением, холодная сварка, газопрессовая сварка.

Сварка трением - это разновидность сварки давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным перемещением (вращением) одной из соединяемых частей свариваемого изделия.

Одним из перспективных методов сварки для изготовление трубопроводов различного назначения может стать сварка трением, получившая широкое применение в различных отраслях промышленного производства, в инструментальном производстве, на железной дороге, машиностроении, автомобилестроении, авиакосмическом и нефтегазовом комплексах и многих других отраслях промышленности.

Процесс сварки трением обеспечивает высокое качество сварного соединения при высокой производительности и простоте конструкций сварочных машин, он более экономичен и не требует применения каких-либо расходных сварочных материалов.