- •МАтериаловедение. Технология конструкционных материалов
- •Содержание
- •Введение
- •1. Цели и задачи дисциплины:
- •2. Место дисциплины в структуре ооп:
- •3. Требования к результатам освоения дисциплины:
- •Общекультурные компетенции (ок)
- •Профессиональные компетенции (пк)
- •4. Особенности изучения дисциплины
- •3.1. Результаты освоения дисциплины
- •5. Тематика и требования к контрольным работам
- •Контрольная работа №1 «Материаловедение»
- •6. Методические указания для изучения материала
- •6.1. Материаловедение
- •6.1.1. Строение и свойства металлов
- •6.1.2. Пластическая деформация. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла
- •6.1.3. Железо и его сплавы
- •6.1.4. Основы термической и химико-термической обработки стали
- •6.1.5. Стали и сплавы специального назначения
- •6.1.5.1. Примерная схема (последовательность) выбора материалов для изделий различного назначения.
- •1. Назначение изделия
- •2. Условия работы изделия
- •3. Размер (сечение) изделия
- •4. Технология изготовления изделия
- •5. Экономичность
- •6.1.6. Цветные металлы и сплавы
- •6.1.7. Неметаллические материалы и композиционные материалы
- •6.2. Технология конструкционных материалов
- •6.2.1. Основы металлургического производства
- •6.2.2. Технология литейного производства
- •6.2.3. Технология обработки металлов давлением
- •6.2.4. Технология сварочного производства
- •6.2.4.1. Ручная дуговая сварка
- •Расчет режимов ручной дуговой сварки
- •7. Примеры решения типовых задач
- •Решение:
- •Решение:
- •Решение:
- •Расчет основных параметров режима электродуговой сварки
- •Тип сварного шва
- •Диаметр электрода
- •Тип электрода
- •Число слоев
- •Марка электрода
- •8. Задания для контрольных работ №1 «Материаловедение» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •.Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Вариант 31
- •Вариант 32
- •Вариант 33
- •Вариант 34
- •Вариант 35
- •Вариант 36
- •Вариант 37
- •Вариант 38
- •Вариант 39
- •Вариант 40
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 31
- •Вариант 32
- •Вариант 33
- •Вариант 34
- •Вариант 35
- •Вариант 36
- •Вариант 37
- •Вариант 38
- •Вариант 39
- •Вариант 40
- •Приложение
- •Применение качественных углеродистых сталей
- •Перечень рекомендуемой литературы
- •Перечень рекомендуемых госТов
- •Химический состав углеродистых качественных сталей (гост 1050-88)
- •Область применения и характеристика отдельных марок высоколегированных сталей
- •Применение стали в автомобилестроении
- •Режимы термической обработки некоторых легированных сталей
- •Химический состав, механические свойства и критический диаметр некоторых конструкционных легированных сталей
Расчет основных параметров режима электродуговой сварки
№ п/п |
Определяемая величина |
Буквенное обозначение, ед. измерения |
Расчетная формула или источник информации |
Численная величина |
Примечание |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Тип сварного шва |
С... |
табл.3 |
С 17 |
α=10 β=2для d < 4 мм, d = 4 мм, b из табл. 3 для d > 4 мм,. b из табл.3 γ = 7,8 г/см3 l (длина) из таблицы 1 M=0,5 p= 3,14, lог = 50 мм |
2 |
Тип электрода |
Э... |
табл.5 |
Э 46 |
|
3 |
Диаметр электрода |
dэ, мм |
табл.4 |
6 |
|
4 |
Марка электрода |
|
табл.7 |
ОЗС-6 |
|
5 |
Коэффициент пропорциональности |
к, А/мм |
табл.4 |
500 |
|
6 |
Сила сварочного тока |
IСВ, А |
Iсв = kdэ |
300 |
|
7 |
Длина дуги |
Lд, мм |
Lд = 0,5(dэ + 2) |
4 |
|
8 |
Напряжение дуги |
Uд, В |
Uд =α+ βLд |
18 |
|
9 |
Площадь поперечного сечения |
S, мм2 |
S = bδ |
|
|
|
|
|
S = δ(b – 1)+0,5(δ2 + 1) |
94 |
|
10 |
Масса наплавленного металла |
Qн, г |
Qн = 10-3lSγ |
337,27 |
|
11 |
Коэффициент наплавки |
αн, г/А·ч |
табл. 7 |
10 |
|
12 |
Основное время горения дуги |
tо, ч |
tо = Qн/Iсвαн |
0,11 |
|
13 |
Скорость сварки |
Vсв, м/ч |
Vсв = 103l/tо |
4,09 |
|
14 |
Полное время сварки |
Тп, ч |
Тп = tо/М |
0,22 |
|
15 |
Длина электрода |
lэ, мм |
табл.4 |
450 |
|
|
Число слоев |
n |
табл.6 |
4 |
|
16 |
Масса расплавленного металла |
Qр, г |
Qр = 10-3Öpdэ2(lэ – lог)n/4 |
352,68 |
|
17 |
Коэффициент потерь |
Φ % |
φ = 102(Qр – Qн)/Qр |
4,4 |
|
18 |
Расход электроэнергии на сварку |
A, кВт×ч |
A = Iсв Uд tо |
594 |
Процесс сварки включает не только время горения дуги, но и вспомогательные операции (установку электрода, поворот детали и т. д.).
Это дополнительное время зависит от организации рабочего места, квалификации сварщика и учитывается коэффициентом производительности М. Полное время сварки Тп (ч) определяемая по формуле Tп = tо/М, где tо - основное время горения дуги (ч), М - коэффициент производительности (М = 0,6-0,8).
Массу расплавленного металла Qр=10-3γd2э(lэ-lог)n/4, где γ-плотность электродного металла ( для стали γ=7,8 г/см3), dэ –диаметр электрода (мм), lэ – длина электрода (мм) (таб.4), lог=50 мм), n – число слоев (проходов) (таб.6).
Потери металла на угар и разбрызгивание характеризуется коэффициентом потерь φ (%), который определяется по формуле
φ=102 (QР – QН)/QР , где Qр – масса расплавленного металла (г), QН – масса наплавленного металла (г). Значение коэффициента потерь при ручной электродуговой сварке не должно превышать 10%. Полный расход электроэнергии на сварку А (кВт.ч) по формуле А=I свUдt о , где Iсв –сила сварочного тока (А), Uд –напряжение дуги (В), tо- основное время горении дуги (ч).
Таблица 3