- •Практическая работа №3 Ручная дуговая сварка (наплавка) покрытыми электродами
- •2. Расчёт режима сварки и некоторых технико-экономических параметров процесса.
- •2.1 Параметры режима дуговой сварки под флюсом:
- •2.2 Подготовка исходных данных. В исходные данные входят:
- •3. Пример расчёта режима ручной дуговой сварки по размерам шва.
3. Пример расчёта режима ручной дуговой сварки по размерам шва.
3.1 Задача. Определить режим сварки под флюсом стыкового соединения № 2 верхней полусферы резервуара, Рис.3.2.
Рисунок 3.2 Сферический резервуар
3.2 Подготовка исходных данных. Из технологического анализа сварного изделия установлено:
- основной металл – сталь 09Г2С (ГОСТ 19282);
- электрод Э46А основного типа – УОНИ-13/55К;
- сварка ручная дуговая;
- толщина основного металла - 26мм;
- тип соединения – стыковое типа С17 по ГОСТ 5264;
- тип шва – стыковой, многопроходный (из табл.3.2);
- положение шва при сварке - вертикальное;
- форма и размеры подготовки кромок, Рис.3.3;
- род тока – постоянный обратной полярности (из табл.3.1)
Вычерчиваем стыковое соединение С17 из ГОСТ – 5264, Рис.3.3 и выписываем основные размеры подготовки кромок под сварку и шва:
Рисунок 3.3 Тип, конструктивные размеры и элементы стыкового соединения №1 резервуара:
S = 26 мм; в = с = (2 ± 1/2) мм; = 270 ± 30; e 38 мм; g = (0,5+2-0,5) мм.
3.3 Расчёт режима сварки.
3.3.1 Определяем диаметр электродов. Так как шов многопроходный, то dэл необходимо определять для корневого dэл.К и заполняющих dэл.З проходов. Для корневого прохода dэл.К не рассчитываем, а принимаем из условия dэл.К 3; 4 мм. Принимаем dэл.К = 3 мм.
С учётом типа шва и формы подготовки кромок под сварку (hр = 0,7·S, табл.3.3) и вертика-льного положения шва ( Кd2 = 0,5) рассчитаем dэл.З заполняющих проходов по формуле (3.1):
dэл.З = (Кd1·S)0,7 + Кd2 = (0,7·S)0,7 + 0,5 = (0,7·26)0,7 + 0,5 = 6,1 мм.
Но при сварке в вертикальном положении имеется ограничение dэл 4; 5 мм. Поэтому принимаем dэл.З = 4 мм.
3.3.2 Сварочный ток определяем по формуле (3.3): Iсв = KI1·KI2·d1,4
По Табл.3.4 и 3.5 для электродов с основным типом покрытия и вертикальным положением шва находим KI1 = 20 ± 3 и KI2 = 0,76…0,78
Рассчитываем Iсв для корневого (IсвК) и заполняющих (IсвЗ):
IсвК = KI1·KI2·d1,4 = (20 ± 3) (0,76…0,78) · (dэл.К)1,4 = (17…23)(0,77) · 31,4 = 61…82 А;
IсвЗ = KI1·KI2·d1,4 = (20 ± 3) (0,76…0,78) · (dэл.З)1,4 = (17…23)(0,77) · 41,4 = 91…123 А.
Так как металл толстолистовой, принимаем сварочный ток по верхнему пределу:
IсвК = 80 А; IсвЗ = 120 А.
3.3.3 Напряжение сварки для электродов основного типа рассчитываем по формуле (3.4):
UсК = 12 + 0,36·(Iсв/ dэл) = 12 + 0,4·(80/3) = 22,6 В;
UсЗ = 12 + 0,36·(Iсв/ dэл) = 12 + 0,36·(120/4) = 24,0 В.
При расчёте общего количества проходов учитываем, что шов многопроходный и
выполняется как односторонний с одним корневым проходом. В этом случае общее количество проходов N0 равно:
N0 = [(F0 - FК) / FЗ] + 1,
где F0 – общая площадь поперечного сечения наплавленного металла шва стыка С17, мм2;
FК - площадь поперечного сечения наплавленного металла корневого прохода, мм2;
FЗ - площадь поперечного сечения каждого из заполняющих проходов, мм2.
При известных диаметрах электродов определяем FК и FЗ:
FК = (5…7) · dэл.К = 6·3 = 18 мм2;
FЗ = (8…10) · dэл.З = 9·4 = 36 мм2.
По Рис. 3.3 определяем общую площадь поперечного сечения наплавленного металла шва:
F0 = F1 + F2 + 2F3 = Кd1· e·g + в· S + 2· (1/2) · (S - c)2 · tg =
= 0,7· 38·0.5 + 2·26 + 2·(1/2) ·(26 - 2)2 · tg (270) = 358.8 мм2
Общее количество проходов:
N0 = [(F0 - FК) / FЗ] + 1 = [(358,8 - 18) / 36 + 1] = 10,47 ~ 10 проходов.
3.3.5 Скорость сварки рассчитаем по формуле (3.8):
Так как сварка ведётся на постоянном токе обратной полярности, то коэффициент αн принимается. Для электродов УОНИ 13/55К известно, что αн = 9,5 г/(А·ч) = 2,639·10-3 г/(А·с).
Плотность физическая для низколегированной стали ρ = 7,8·10-3 г/мм3.
Для этих данных рассчитаем Vсв для корневого и заполняющего швов:
VсвК = = (2,639·10-3·80) / (7,8·10-3·18) = 1,5 мм/с (5,4 м/ч);
VсвЗ = = (2,639·10-3·120) / (7,8·10-3·36) = 1,13 мм/с (4,1 м/ч).
Технико-экономические показатели процесса рассчитать самостоятельно.
4. Контрольное задание по практической работе № 3 получить у преподавателя.