2 Характеристика материала изделия и оценка его свариваемости

Выбор материала производится в зависимости от требований, обусловленных условиями работы сварной конструкции, отдельных элементов, с учетом свариваемости, стоимости и простоты механической обработки.

Основным материалом для изготовления рамы служит низколегированная, низкоуглеродистая конструкционная сталь марки Ст3сп5, которая относится к числу сталей, которые хорошо свариваются. Поставляется в виде сортового или фасонного проката по ГОСТ 2590-88. Назначение – несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (3-й категории) – для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках: при толщине проката до 25 мм в интервале температур от -40 до +425 ⁰С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью

Химический состав и механические свойства стали, приведены в

табл. 2.1:

Таблица 2.1 – Химический состав стали Ст3сп5, %

ГОСТ	C	Mn	Si	P	S	Cr	Ni	Cu
380-71	0,14-0,22	0,40-0,65	0,12-0,30	<0,04	<0,05	<0,3	<0,30	<0,30

Таблица 2.2 – Механические свойства стали Ст3сп5

Предел упругости в, МПа	Предел текучести т, МПа	Относи-тельное удлинение 5, %	Ударная вязкость aн+20, МДж/см2	Ударная вязкость aн‑20, МДж/см2	Aн после механичес-кого старения, МДж/см2
380 – 490	250	26	0,7	0,3	0,3

Наличие Мn в стали повышает ударную вязкость и хладноломкость, обеспечивает удовлетворительную свариваемость. Введение в низкоуглеродистые стали небольшого количества Cu повышает стойкость стали против коррозии.

3. Обоснование выбора способа сварки

Для сварки упора используется полуавтоматическая сварка в среде защитных газов по ГОСТ 14771–76.

Электродуговая полуавтоматическая сварка нашла широкое применение при изготовлении металлоконструкций с низкоуглеродистых и низколегированных сталей.

Полуавтоматическая сварка — процесс сварки, при котором электродная проволока подается с постоянной или переменной скоростью в зону сварки и одновременно в эту же зону поступает активный (к примеру: углекислый газ) или инертный газ (к примеру: аргон) или газовые смеси, который обеспечивает защиту расплавленного или нагретого электродного и основного металлов от вредного воздействия окружающего воздуха. Защитный газ при этом подается из баллона через газовый редуктор.

Рисунок 3.1 – Схема полуавтоматической сварки

Основными преимуществами сварки в среде защитного газа перед другими способами являются:

• надежная защита расплавленного металла от окисления кислородом окружающего воздуха;

• отсутствие обмазок и флюсов при сварке, усложняющих и удорожающих этот процесс;

• высокая производительность; простота процесса и возможность его механизации при сварке в различных пространственных положениях с помощью простых приспособлений;

• возможность сварки цветных металлов, сплавов и разнородных металлов; хороший внешний вид сварного шва и высокие механические свойства соединения;

• возможность качественной сварки труб без внутренних подкладных колец или ручной подварки.

К недостаткам сварки в защитных газах следует отнести осложнения при проведении сварки на открытом воздухе, особенно в ветреную погоду из-за возможности отдува защитного газа струей воздуха, а также большие выделения вредного газа на рабочем месте сварщика.