1.2 Критический анализ существующей технологии

На базе одного из крупнейших предприятий по производству спецнадстроек на автомобили «КАМАЗ», Открытого Акционерного Общества «Нефтекамский Автозавод» выпускаются также надрамники для автомобиля «КАМАЗ-6520», схема которого представлена на рис.1. В базовом варианте существующая технология, когда отдельные узлы надрамника собирались на разных участках цеха, не позволяла выйти на проектную мощность 10000 шт./год, вследствии того что ко времени на изготовление сборочно-сварочных узлов добавлялось еще и время для транспортировки их к месту сборки. Отсутствовали приспособления для сборки-сварки второй поперечины и усилителя надрамника, эти сборочно-сварочные узлы собирались на столе сварщика с использованием простейших цеховых шаблонов. В условиях современного рынка сбыта, когда покупателю требуется не только количество, но и качество изделий, а также с повышением годового выпуска по согласованию с руководителем дипломного проекта, было принято решение скомпоновать производство надрамников на один участок, а также спроектировать приспособления для сборки-сварки второй поперечины и усилителя надрамника. Это позволит выпускать более качественные изделия с меньшей трудоемкостью. В качестве способа сварки на «НефАЗе» повсеместно используется полуавтоматическая сварка в среде защитных газов, что значительно упрощает процесс формирования сварного шва, облегчает поиск квалифицированных кадров и в целом снижает трудоемкость на изготовление изделий. В базовом варианте применение углекислого газа ведет к повышению разбрызгивания, исходя из требований постоянного повышения качества продукции, в проектном варианте необходимо рассмотреть вопрос о замене углекислого газа на смесь защитных газов.

1.3 Обоснование марки материала

Выбор материала – важный этап проектирования, поскольку оказывает большое влияние, как на эксплуатационные качества конструкции, так и на ее массу. Материал выбирают с учетом характера эксплуатационных нагрузок, работы конструкции в условиях низких и высоких температур, агрессивных сред, износа, вибрации. Важным параметром качества материала является стабильность его свойств во время, и после сварки. Условия работы надрамника: на открытом воздухе под воздействием агрессивной среды (снег, дождь, грязь и т.д.). При проектировании надрамника конструктора ОАО «НефАЗа», исходя из вышеперечисленных требований, заложили сталь 09Г2С.

Сталь 09Г2С сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Назначение – стойки ферм, верхние обвязки вагонов, хребтовые балки, двутавры, детали экскаваторов, элементы сварных металлоконструкций и другие детали, работающие при температуре от -40 до +45 ^ОС на открытом воздухе, в агрессивной среде. Химический состав стали 09Г2С представлен в табл. 1

Таблица 1

Химический состав стали 09Г2, %

С	Si	Mn	Cr	Cu	Ni	P	S	As
			Не более
До 0,12	0,17-0,37	1,4-1,8	0,30	0,30	0,30	0,035	0,035	0,08

Таблица 2

Механические свойства

МПа	МПа	%
440	295	25

Технологические свойства

Свариваемость – сваривается без ограничений

Способы сварки – ручная дуговая сварка, электрошлаковая сварка, полуавтоматическая и автоматическая сварка под флюсом и в защитных газах.

Склонность к отпускной хрупкости – не склонна.

Рассматриваемая сталь обладает хорошей свариваемостью. Технология сварки стали должна обеспечивать определенный комплекс требований, основными из которых являются равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном шве. Обеспечение равнопрочности металла шва с основным металлом достигается в основном за счёт легирования его элементами, переходящими из основного металла. Иногда для повышения прочности и стойкости против хрупкого разрушения металла шва дополнительно легируют через сварочную проволоку. Повышение стойкости против образования трещин достигается выбором соответствующей технологии сварки (последовательность выполнения швов, обеспечение благоприятной формы провара), использованием сварочной проволоки с пониженным содержанием углерода, серы, чем в свариваемом металле.