2. 3Авдання на практичну роботу(приклад)

Розрахувати розміри шва та режим автоматичного зварювання кутовим швом у середовищі вуглекислого газу, з катетом зварного шва - 4 мм. Матеріал - низьковуглецева низьколегована сталь 14Г. Товщина металу 8 мм.

3. Порядок проведення розрахунків

3.1. Знаючи величину катету шва, визначаємо площу перерізу зварного опуклого шва (згідно рисунка 3.1).

F_н =

де k - катет шва;

q1 - висота опуклості зварного шва, згідно рекомендацій для кутових швів, приймаємо q1 =1,2 мм.

3.2. Вибираємо діаметр електродного дроту. Виходячи з того, що кутові шви з катетом 3-4 мм можна одержати тільки при застосуванні електродного дроту діаметром 2 мм, приймаємо dел = 2 мм.

3.3. Матеріал електродного дроту вибираємо Св-08Г2С виходячи із марки зварювального матеріалу і того, що в складі зварювального дроту для кращого розкислення металу шва повинні бути присутні марганець та кремній.

3.4. Підбираємо щільність струму для прийнятого діаметра електроду. Виходячи із вищеназваних практичних рекомендацій, по таблиці 2.2 даної методички вибираємо щільність струму; при діаметрі дроту 2 мм, приймаємо i = 135 А/мм², тоді силу струму розраховуємо за формулою:

Iзв = .

3.5. Визначаємо напругу на дузі. Виходячи із рекомендацій ([1] стор. 245), для кутових швів приймаємо величину напруги ближче до нижньої межі оптимальних значень для кутових швів, тобто (оптимальні значення в межах 28-36 В) U_д =30 В.

3.6. Визначаємо коефіцієнт наплавки. При зварюванні в середовищі вуглекислого газу застосовується постійний струм зворотної полярності, для якого коефіцієнт наплавки рекомендується вибирати α_н=11,6 ± 0,4 г/А·год.

Приймаємо α_н = 11,6 г/А·год.

Рисунок 3.2. Залежність Δ α_н від щільності зварювального струму і вильоту електрода

Дійсний коефіцієнт наплавки визначаємо за формулою:

α_нд = α_н +Δα_н ,

де Δα_н - поправка, яка характеризує кількість наплавленного металу, що одержуємо за рахунок тепла підігріву електродного дроту струмом, що проходить через нього Δ α_н визначається за графіком (рисунок 2.2) в залежності від сили струму та вильоту електроду.

По рекомендації Виноградова [3], стор.172 приймаємо вильот електрода рівним 20 мм, тоді із графіка Δ α_н = 1. Величину Δα_н також можна визначити із графіка (рисунок 3.2) в залежності від вильоту електродного дроту і густини струму при зварюванні на постійному струмі зворотної полярності дротом Св-08Г2С діаметрами 12; 1;6; 2,0 мм.

3.7. Визначаємо швидкість переміщення дуги (швидкість зварювання):

ν п.д. = .

3.8. Визначаємо коефіцієнт форми провару ψ_пр . По номограмі (рисунок. 2 цієї методички), виходячи із значень прийнятих сили струму, напруги та діаметра електрода знаходимо:

ψпр = 2,3.

3.9. Визначаємо швидкість подачі електродного дроту:

Vп.др = .

10. Визначаємо глибину провару:

h = 0,0076 ,

визначивши перед цим значення погонної енергії зварювання за формулою:

qn = .

3.11. По значенням глибини провару та коефіцієнта форми шва визначаємо ширину шва:

e = ψпр h =2,3·4,6 =10,06 мм.

3.12. Визначаємо висоту наплавленного металу шва:

q = (1,35/1,40) .

3.13. Визначаємо загальну висоту шва:

H = h+q = 4,6+1,7 = 6,3 мм.

3.14. На випадок розробки окрайок металу під кутом 90° висоту наплавленого металу визначаємо за формулою:

h_н = .

3.15. Глибина проплавлення основного металу для випадку розробки окрайок:

h0 = H – hн = 6,3-3,62 =2,68.

Витрати вуглекислого газу визначаємо із таблиці 3.1. При діаметрі електродного дроту 2 мм згідно рекомендації цієї таблиці витрати вуглекислого газу будуть становити 18-20 л/хв.

Таблиця 3.1.

Діаметр електродного дроту, мм	0,5-0,8	1,0-1,4	1,6-2,0	2,5-3,0
Вильот електроду, мм	7-10	8-15	15-25	18-30
Відстань від сопла пальника до металу, мм	7-10	8-14	15-20	18-22
Витрата вуглекислого газу дм3 /хв.	5-8	8-16	15-20	20-30