2.6. Вибір присадних матеріалів і газів

При виборі зварювальних матеріалів враховували умови забезпечення без пористого, щільного металу шва, його високої технологічної міцності, експлуатаційної надійності, а також економічних, санітарно-гігієнічних і іншим виробничим ознакам.

На підставі аналізу для зварювання конструкції лист верхній зі сталі 10ХСНД обираємо зварювальний дріт ПП-АН10. Дріт застосовується для автоматичного і напівавтоматичного зварювання вуглецевих і низьколегованої сталі в газовій суміші (Ar-80% + CO₂-20%) і в чистому CO₂. Низький вміст шкідливих домішок S і P забезпечує стабільне горіння дуги з мінімальним розбризкуванням і високою якістю зварного шва.

Таблиця 2.8 - Механічні властивості наплавленого металу:

Марка дроту	Тимчасовий опір розриву, МПа	Вілист верхнійсне подовження,% не менше	Границя текучості, МПа, не менше	Робота удару Kv при випробуванні на ударний вигин
ПП-АН10	540 – 564	30	415 – 440	-40 С і – 20С

Зварювальний дріт повинен задовольняти наступним вимогам:

- забезпечувати отримання наплавленого металу необхідного хімічного складу і механічних властивостей;

- забезпечувати отримання ш вів, стійких проти гарячих тріщин, не схильних до холодних тріщин, щільних і без пористих;

- забезпечувати хороші технологічні властивості;

- не робити шкідливого впливу на робочих.

На підставі аналізу для зварювання конструкції зі сталі 10ХСНД використовуємо вуглекислий газ. У якості захисного газу, для зварювання всіх шарів шва використовується готову суміш 75% Ar + 25% СО₂. Використовувані в суміші захисні гази повинні відповідати вимогам ГОСТу 8050-85 для сорту «Вищий» (вуглекислий газ).

Таблиця 2.10 - Технічна характеристика вуглекислого газу:

Параметри	Значення параметра
Масова частка вологи	Не більше 0,008%
Об'ємна частка азоту	Не більше 0,01%
Об'ємна частка вуглекислого газу	15 ± 1,5%; 25 ± 2,5%; 50 ± 5%;

2.7. Розрахунок і вибір режимів зварювання

Вибір діаметра дроту, вибираємо на основі товщини металу конструкції лист верхній 16 мм, на основі товщини металу беремо діаметр дроту 1.6 мм. Зварювання у вуглекислому газі порошковим дротом ПП-АН10.

Розрахунок зварювального струму, А; вироблятися за формулою:

_э²а/4

=3,14*1,6²*110/4=221 А.

де а - щільність струму в дроті, А / мм² (при зварюванні в СО₂ а = 110 130А/мм²); _э - діаметр дроту, мм.

Напруга дуги і витрата вуглекислого газу вибираються в залежності від сили зварювального струму за табл.

Сила зварювального струму, А	220-240
Напруга на дузі, В	25-27
Витрата СО2, л/хв	15-16

Швидкість подачі дроту, м / год, розраховується за формулою:

V_пр = 4а_ρ Iзв/ _э²ρ

V_пр = 14*221/3,14*4*7,8= 15,6 м/год

Де 4а_ρ - коефіцієнт розплавлення дроту, г / А * год; _э - діаметр електродного дроту, мм. Значення 4а_ρ розраховується за формулою:

4а_ρ= 3.0 + 0.08 Iзв/ _э=14

Швидкість зварювання, м / год, розраховується за формулою:

V_зв = а_н* Iзв/100F_в* ρ

V_зв = (1 – 0)*221/100*0.3*15 = 2.0 м/год

де а_н - коефіцієнт наплавлення, г / А год; а_н = а_р (1 -ψ), де ψ - коефіцієнт втрат металу на чад і розбризкуванню.

При зварюванні СО₂ ψ = 0,10,15; F_в - площа поперечного перерізу олист верхнійго валика, см². При наплавленні в СО₂ приймається рівним 0,3 - 0,7 см².

Вага наплавленого металу, г, при зварюванні розраховується за наступними формулами:

При зварюванні G_н = F* Iзв* ρ

G_н = 0.3*221*15 = 994.5 г

При наплавочних роботах G_н = V_н* ρ

G_н = 994.5*15 = 14917.5 см³

де V_н - обсяг наплавленого металу, см³. Час горіння дуги, ч, визначається за формулою:

t₀ = G_н/ а_н* Iзв

t₀ = 994.5/(1-0)*221=4.5 ч

Повний час зварювання, ч, визначається за формулою:

T = t₀/Kп

T = 4.5/0.6 = 7.5 ч

де Kп - коефіцієнт використання зварювального поста (Kп = 0.6 – 0.7).

Витрата дроту, г, розраховується за формулою:

G_пр = G_н*(1+ψ)

G_пр = 994.5*(1+0.1) = 1093.95 г

де G_н - вага наплавленого металу, г; ψ – коефіцієнт втрат, (ψ =0.1- 0.15).

Вит рата електроенергії, кВт*ч, визначається за формулою:

А = U_д* Iзв* _э* t₀/1000*ἠ+W₀(T- t₀)

A = 25*221*1.6*4.5/1000*0.6+2.0(7.5-4.5)= 22.0 кВт*ч.

де ἠ - КПД джерела живлення,

при постійному струмі = 0.6 - 0.7;

при змінному - ἠ = 0.8 - 0.9;

W₀ - потужність джерела живлення, що працює на холостому ході, кВт.

На постійному струмі W₀ = 2.0 - 3.0 кВт,

на змінному - W₀ = 0.2 - 0.4 кВт.