1.Назначение и характеристика изделия

Поперечина рамы (Рис.1) - часть несущей системы, связывающая между собой лонжероны полуприцепа 999450-2801330, придающая жёсткость конструкции, предназначенной для транспортировки крупногабаритных грузов.

Рис.1

1. Стенка

2. Полка

3. Кронштейн

Сталь марки 09Г2С

Сварные швы выполняются механизированной сваркой в среде углекислого газа по ГОСТ 14771-76.

2.Технические условия, госТы на материалы заготовок, сборку и сварку изделия

Таблица 1. Химический состав конструкционной низколегированной стали 09Г2С по ГОСТ19281-89 «Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия»

Массовая доля элементов, %
C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	N	Cu	As
До 0.12	0.5-0.8	1.3-1.7	До 0.3	До 0.04	До 0.035	До 0.3	До 0.008	До 0.3	До 0.08

Таблица 2.Механические свойства конструкционной низколегированной стали 09Г2С по ГОСТ19281-89.

Класс прочности по ГОСТ 19281-89	Предел текучести Ϭт, МПа	Временное сопротивление разрыву Ϭв, МПа	δ, %	KCU, Дж/см2
295	295	460	21	+20	-40	-70
				59	34	-

Выбираем листовой металл для изготовления заготовок по гост 19903-90 «Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент ».

Конструктивные элементы разделки кромок и сварного шва (Рис.2) берутся по ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры».

У2

Н1

Т3

Рис.2

3.Обоснование выбора материала изделия

Сталь 09г2с относится к низколегированным сталям, общее количество легирующих добавок в которых не превышает 2,5% (в отличие от высоколегированных, где этот показатель - свыше 10%). Заменить сталь 09г2с можно следующими марками: 09г2, 09г2дт, 09г2т,10г2с, а также 19Мn-6.Применение: различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от -70 до +425°С под давлением. Сталь 09г2с не склонна к отпускной хрупкости, то есть ее вязкость не снижается после процедуры отпуска. Заменитель: 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т,10Г2С.

Выбираю эту сталь, так как она выдерживает требуемые нагрузки.

Оцениваю склонность стали 09Г2С к охрупчиванию, для чего проведём расчет параметра трещинообразования Р_С и углеродного эквивалента С_ЭКВ:

Где Р_С – параметр трещинообразования, характеризующий склонность стали к образованию холодных трещин;

Р_СМ - коэффициент, характеризующий охрупчивание металла вследствие структурных превращений;

Н – количество диффузионного водорода в металле шва, мл/100гр ;

δ – толщина свариваемого металла, мм .

Определяю коэффициент Р_СМ :

Тогда параметр трещинообразования равен:

Р_С = 0,4 что ≥0,3 – это значит,что сварные соединения склонны к образованию холодных трещин.

Вычисляю углеродный эквивалент:

С_ЭКВ>0,4 % значит сталь следует считать чувствительными к образованию холодных закалочных структур, а следовательно, склонной к образованию холодных трещин после сварки.

Чтобы избежать этих явлений необходим предварительный и сопутствующий подогрев в зоне сварки или увеличение погонной энергии, либо сочетая эти оба метода.

Выполняем расчёт температуры подогрева:

=201⁰C

Принимаю температуру подогрева 200⁰С.

4.Заготовительная операция: выбор и обоснование выбора оборудование для заготовки деталей и транспортировки их на участок сборки-сварки. Маршрутная технология заготовки деталей.

Для резки металла толщиной 10мм и 16мм буду использовать плазморез с ЧПУ фирмы Red Steel серии «Компакт»(Рис.3) с источником питания Hupertherm HySpeed HT2000 (Рис.4).

Рис.3

Рис.4

Таблица 3.Технические характеристики плазмореза Red Steel серии «Компакт».

Параметры	Значения
Размеры рабочей зоны	1х2; 1,25х2,5; 1,5х3 м
Метод резки	Плазменная
Головка для резки	Вертикальная
Число головок	1 шт.
Вертикальный ход головки	70 мм
Толщина обрабатываемого материала	В зависимости от источника
Привод по оси X и оси Y	Рейка и шестерня М = 1.5 мм
Привод поперечной балки - ось Y	Двусторонний
Обратная связь привода по оси X и оси Y	Инкрементальный датчик, встроенный в двигатель
Точность позиционирования горелки по всей рабочей зоне	+/- 0,25 мм
Повторяемость позиции горелки	+/- 0,05 мм
Скорость движения по осям	до 20 м/мин
Стол с вытяжкой	4000 м.кв/час

Таблица 4.Технические характеристики источника питания Hupertherm HySpeed HT2000