Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Машиностроительный

Направление Технологические машины и оборудование

Кафедра Оборудование и технология сварочного производства

Лабораторная работа №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА ШОВНОЙ СВАРКИ

НА КАЧЕСТВО СОЕДИНЕНИЯ

Студент _________________________ Ерёменко В.В.

подпись

_________________________

дата

Руководитель _________________________ Гордынец А.С.

подпись

_________________________

дата

Томск 2007

Лабораторная работа №3 определение влияния параметров режима шовной сварки на качество соединения

1. Цель работы:

Приобрести навыки по выбору параметров режима шовной сварки и выявить закономерность их влияния на качество сварного соединения. Ознакомиться с конструкцией и правилами эксплуатации машин для контактной шовной сварки.

2. Оборудование и материалы:

- машина для контактной шовной сварки (МШ-1001);

- инструмент для испытания сварного соединения (слесарные тиски, молоток, зубило, плоскогубцы);

- штангенциркуль;

- инструмент для подготовки образцов и электродов (напильники, наждачная бумага и т.п.);

- металлические пластины для сварки (низкоуглеродистая холоднокатаная сталь, высоколегированные сплавы) толщиной 0,5...2 мм;

- техническая документация на машину МШ-1001.

3. Технологические особенности шовной контактной сварки

Прочность сварного соединения при шовной сварке определяется величиной зоны взаимного расплавления металла, которая характеризуется соответствующими размерами, зависящими от толщины деталей (s). Конструктивные элементы и размеры сварных соединений установлены ГОСТ 15878-79. Основными из них являются ширина литой зоны шва (d), величина проплавления (h), длина литой зоны шва (l), величина перекрытия литых зон шва (f), величина нахлестки (В) и расстояние от оси шва до края нахлестки (u). Некоторые параметры конструктивных элементов сварных соединений, приведены в таблице 4.

Основными параметрами режима шовной сварки, определяющими внешний вид, размеры зоны взаимного расплавления и прочность соединения, являются: величина сварочного тока ( ), усилие сжатия электродов ( ), скорость сварки ( ) и ширина (форма) рабочей поверхности роликов ( ). При сварке деталей толщиной более 0,5 мм целесообразно использовать периодическое включение сварочного тока. В этом случае нормируются дополнительные параметры режима: длительность импульса сварочного тока ( ) и длительность паузы сварочного тока ( ). Герметичные соединения получают с перекрытием отдельных точек.

Таблица 4

, мм	, мм (не менее)	В, мм (не менее)
		Малоуглеродистые стали	Нержавеющие и жаропрочные стали	Легкие сплавы
0,5	2,5…3,5	9	7	12
0,8	3,0…4,0	10	8	14
1,0	3,5…4,5	12	9	16
1,2	4,5…5,5	13	11	17
1,5	5,5…6,5	14	12	18
2,0	6,5…8,0	16	14	20

Параметры режима сварки определяют, как правило, экспериментальным методом. Кроме того, существуют многочисленные рекомендации в виде таблиц, номограмм и графиков. Расчетные методы не получили распространения из-за большого числа переменных факторов.

В таблице 5 приведены ориентировочные режимы шовной сварки низкоуглеродистых сталей.

Таблица 5

Толщина деталей, мм	Сварочный ток, кА	Длительность, с		Усилие сжатия электродов, кгс	Скорость сварки, м/мин
		импульса ( )	паузы ( )
0,5	7…8	0,02...0,04	0,04...0,06	150...200	1,2...1,6
0,8	8,5…10	0,04...0,06	0,04...0,08	200...300	1,0...1,4
1,0	10,5…12	0,06...0,08	0,08...0,1	300... 400	0,8...0,9
1,2	12...13	0,08...0,1	0,1...0,12	400...500	0,7...0,9
1,5	13...14,5	0,12...0,14	0,12...0,14	500...600	0,6…0,7
2,0	15,5...17	0,16...0,18	0,18...0,22	700...800	0,5...0,6

Рекомендуемые режимы сварки следует обязательно проверять и, при необходимости, корректировать на образцах-свидетелях. Варьировать параметрами режима следует поочередно, с учетом влияния каждого из них на ширину литой зоны шва.

Качество соединения при шовной контактной сварке в значительной мере определяется формой и размерами рабочей поверхности роликов, которая может быть плоской или сферической и зависит от свариваемого материала, его толщины, формы и т.п. В большинстве случаев применяют ролики с плоской поверхностью, однако, ролики со сферической поверхностью обладают более высокой стойкостью и менее чувствительны к перекосам, что характерно при использовании машин радиального типа. При сварке легких сплавов необходимо применять только ролики со сферической поверхностью. Формирование литой зоны соединения при шовной сварке в значительной мере определяется диаметром роликов. Если форма изделия допускает, то диаметр роликов должен быть не менее 200 мм. При меньших значениях увеличивается их износ. Некоторые параметры роликов приведены в таблице 6.

Таблица 6 Размеры роликов, мм

Толщина свариваемых деталей из стали	Толщина ролика	Ширина плоской рабочей поверхности	Радиус сферической поверхности
0,5	6	4	25...50
1,0	10	5	75...100
1,5	12	7	100...150
2,0	15	8	100...150