5. Разработка технологического процесса наплавки

5.1 Подготовка к сварочным работам

При сварочно-наплавочных работах подготовительные операции заключаются в следующем: зачистке мест сварки или наплавки металлическими щетками; удалении загрязнений, ржавчины, остатков масел. При наличии на детали отверстий, шпоночных канавок их необходимо закрыть пробками или временными шпонками из малоуглеродистой стали.

При выборе формы разделки кромки следует иметь ввиду, что наиболее экономичной формой является I-образная без скоса кромок. Выберем ее, так как швы будут угловыми.

5.2 Выбор и обоснование рода тока и полярности

Аргоно-дуговая сварка может производиться постоянным и переменным током.

При сварке постоянным током неплавящимся электродом используют прямую полярность, при которой дуга горит устойчиво, обеспечивая хорошее формирование шва. При обратной полярности устойчивость процесса значительно снижается, вольфрамовый электрод перегревается, что приводит к необходимости уменьшить величину сварочного тока, тем самым снижая производительность процесса.

При автоматической и полуавтоматической сварке плавящимся электродом применяется постоянный ток обратной полярности, при которой, обеспечивается высокая производительность процесса.

При сварке переменным током неплавящимся электродом необходимо, чтобы источник тока имел более высокое напряжение холостого хода; это обеспечивает устойчивое горение дуги и стабилизирует процесс сварки. Однако в связи с ограничением величины напряжения тока по условиям безопасности применяют ток допускаемого напряжения, на который накладывается ток высокой частоты, для чего в сварочную цепь включают осциллятор.

Следовательно в моем случае выбираем постоянный ток обратной полярности.

6. Расчет параметров сварки

Произведем расчет основных параметров технологического процесса наплавки. По условию задания на курсовую работу необходимо выполнить сварной шов на поверхности Б, с катетом 5 мм.

Расчет сварочного тока

Учитывая то, что катет шва равен 5 мм. Условно толщину основного металла примем 3 мм. Тогда максимальный ток будет:

Iсв= 45*h=45*3=135 А.

Остальные параметры подбираются в зависимости от максимальной силы тока выбираются в зависимости от силы сварочного тока, следовательно в данном случае:

Диаметр проволоки – 1,0 мм

Напряжение дуги – 17-19 В

Расход смеси – 15 л/мин

Длинна дуги – саморегулируется.

Скорость подачи электродной проволоки – 4,0-5,2 м/мин.

Скорость сварки – 280-520 мм/мин. [4]

Диаметр электрода вольфрамового электрода - 6 мм.

Масса наплавленного металла при сварке рассчитывается по формуле:

где FCB- площадь сечения наплавленного металла

Время горения дуги определяется по формуле

где – коэффициент расплавления проволоки,

– коэффициент наплавки, г/А·ч;

= ·(1-ψ) =12(1- 0,15)=10,2

Окончательно:

Полное время сварки определяется по формуле

где КП – коэффициент использования сварочного поста, (КП = 0,6-0,7).

Расход электродной проволоки рассчитывается по формуле

где Gн – масса наплавленного металла, г; ψ – коэффициент потерь, (ψ=

0,1 - 0,15).

Расход электроэнергии определяется по формуле

где η – КПД источника питания сварочной дуги, при постоянном токе η= 0,6-0,7, переменном – η = 0,8-0,9; W0 – мощность, расходуемая источником

питания сварочной дуги при холостом ходе, кВт. На постоянном токе Wо =

2,0-3,0 кВт, на переменном– Wо = 0,2-0,4 кВт.