Разработка технологии точечной сварки сжатой дугой боковой стены пассажирского вагона из коррозионно-стойкой стали

• Автор: Стрельников, Илья Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ И СПОСОБОВ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ ЛИСТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИХ СТАЛЕЙ
1.1. Особенности сварки изделий из коррозионно-стойких сталей
на примере боковой стены вагона
1.1.1 Конструкционно-технологические особенности сварки
тонколистовых крупногабаритных изделий
1.1.2. Металлургические особенности сварки аустенитных сталей
1.2. Способы точечной сварки
1.2.1. Контактная точечная сварка
1.2.2. Лазерная точечная сварка
1.2.3. Дуговая точечная сварка
1.2.3.1. Дуговая точечная сварка в защитных газах плавящимся
электродом, а также модификации
1.2.3.2. Дуговая точечная сварка неплавящимся электродом в среде
защитных газов
1.2.3.3. Дуговая точечная сварка штучным электродом
1.2.3.4. Дуговая точечная сварка порошковой проволокой
1.2.3.5. Дуговая точечная сварка по отверстиям
1.2.3.6. Дуговая точечная сварка под флюсом
1.2.3.7. Дуговая точечная сварка обжатой дугой
1.2.4. Обоснование выбора плазменной точечной сварки при
изготовлении боковой стены
1.3. Особенности геометрии соединения и характерные дефекты
плазменной точечной сварки
1.4. Цель и задачи работы

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНО-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ PSW-СОЕДИНЕНИЯ
2.1. Принцип действия и оборудование для PSW-сварки
2.1 Л. Сущность PSW-сварки
2.1.2. Оборудование и параметры цикла PSW-сварки
2.1.3. Выбор плазмообразующего газа для PSW-сварки
2.2. Сравнительные испытания точек, полученных КТС и PSW
2.3. Статистическое исследование влияния технологических
факторов на прочность сварной точки
2.4. Конструктивные элементы сварной точки
2.4.1. Диаметр литого ядра и глубина проплавления
2.4.2. Конструктивные размеры верхнего профиля сварочной ванны
2.4.3. Зазор между свариваемыми деталями
2.4.4. Характерные дефекты и меры по их предотвращению
2.5. Выводы главы
Глава 3. СВОЙСТВА PSW-СОЕДИНЕНИЯ
3.1. Прочность плазменной сварной точки
3.1.1. Определение прочности сварной точки
3.1.2. Зависимость прочности сварной точки от величины зазора
3.2. Металлография, фрактография и твердость PSW-соединения
3.2.1. Металлографические исследования
3.2.2. Определение границ сплавления сварной точки
магнитопорошковым методом
3.2.3. Фрактографическские исследования, микротвердость
3.3. Оптимизация параметров неплавящегося электрода
3.3.1. Причины, влияющие на стабильность ТС
3.3.2. Марка и подготовка торца неплавящегося электрода

3.3.3. Причины потери работоспособности электрода
3.3.4. Влияние угла заточки электрода на геометрию точки,
выполненной PSW- сваркой
3.3.5. Влияние угла заточки электрода на стабильность PSW-сварки
3.4. Выводы главы
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА PSW-СВАРКИ, РАЗРАБОТКА
НТД НА PSW-СОЕДИНЕНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ ПРОЦЕССА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БОКОВЫХ СТЕН ВАГОНА
4.1. Внедрение плазменной точечной сварки при производстве
боковых стен пассажирского железнодорожного вагона
4.1.1. Конструкция боковой стены пассажирского вагона
4.1.2. Технология и оборудование для сборки и сварки боковой
стены
4.2. Оптимизация режима PSW-сварки
4.2.1. Обобщенная методика выбора режимов PSW-сварки
4.2.2. Настройка режимов PSW-сварки на боковой стене
пассажирского вагона из коррозионно-стойкой стали
4.3. Разработка стандарта организации на геометрию
PSW-соединения
4.3.1. Определение предельных отклонений размеров конструктивных элементов PSW-соединения
4.3.2. Этапность разработки СТО на геометрию PSW-соединения
4.4. Выводы главы
Общие выводы по работе
Литература
Приложения

сельскохозяйственных прицепов. В работе обосновано восстановление узла путем наложения накладок с помощью прорезных швов без заварки трещин.
Известен также способ дуговой точечной сварке в углекислом газе тонкой электродной проволокой через отверстие в толстолистовом верхнем элементе. Однако имеется рад трудностей: кольцевой непровар, выгорание легирующих элементов, снижение пластичности [53].
Авторами [51] предложен способ точечной сварки двух и более элементов по отверстию переменного сечения (рис. 1.13). При этом отверстие переменного сечения в виде усеченного конуса выполняется с соотношением:
4 = £(18...20°) (1.3)

или ступенчатыми с соотношениями:
— = 1,3... 1,4 и — = 0Д3...0,23 (1.4)
СІв СІ и
где (1„ - нижний диаметр отверстия;
с1в - верхний диаметр отверстия;
А - высота нижнего диаметра отверстия;
3 - толщина верхней детали.
б/ н
При отклонении —, —, а в большую сторону нарушается стабильность
йв (1 п
сплавления деталей, при отклонении в меньшую - расход электродного металла, электроэнергии увеличивается [51]. Недостатком способа является увеличение трудоемкости при добавлении операции по получению отверстия, а также сложность их позиционирования на крупногабаритных конструкциях.
1.2.3.6. Дуговая точечная сварка под флюсом
Дуговая точечная сварка под флюсом на повышенных режимах нашла применение при сварке рам тракторов Т-150 и Т-І50К на Харьковском тракторном заводе. Технология сварки обеспечивает получение