7 Расход сварочных материалов

7.1 Расход сварочных материалов при ручной дуговой сварке фланцев

При ручной дуговой сварке расход электродов можно определить по формуле,

[4, С.36]:

(30)

где К_р – коэффициент расхода электродов на один килограмм наплавленного металла. Для электродов УОНИ 13/55 он равен: К_р = 1,6-1,8; G_н – масса наплавленного металла, которую определим по формуле, [5, С.96]:

, (31)

где F_н – площадь наплавленного металла; F_н = 0,09 см² ;

l_ш – длина шва; l_ш = 200 см;

γ – плотность металла; γ=7,8 г/см³ .

Таким образом,

7.2 Расход сварочных материалов при сварки фланцев в среде углекислого газа плавящимся электродом

При сварке в среде углекислого газа расход сварочной проволоки можно определить по формуле:

(32)

где G_н - масса наплавленного металла, массу наплавленного металла определяем по формуле (31):

ψ – коэффициент потерь, под которым понимают отношение количества металла, потерянного в виде брызг и угара, к полному количеству расплавленного электродного металла. Поскольку в ходе расчетов режимов сварки этот коэффициент был определён: ψ =0,099, то расход сварочной проволоки равен:

Определим расход газа, требуемого на выполнение шва, по формуле:

(33)

где t_осн – основное время сварки. Его можно определить по формуле:

(34)

Таким образом,

.

где g_н – норма расхода газа. Согласно рекомендациям, приведённым в [8, С.322], норма расхода газа, при сварке листов толщиной: S=2 мм, равна: g_н = 7 л/мин.

Таким образом, расход газа, при сварке листов толщиной 2 мм, на шов длиной в два метра равен:

7.3 Расход сварочных материалов при сварки продольного шва обечайки в среде углекислого газа плавящимся электродом

При сварке в среде углекислого газа расход сварочной проволоки можно определить по формуле:

(35)

где G_н - масса наплавленного металла, массу наплавленного металла определяем по формуле (25):

ψ – коэффициент потерь, под которым понимают отношение количества металла, потерянного в виде брызг и угара, к полному количеству расплавленного электродного металла. Поскольку в ходе расчетов режимов сварки этот коэффициент был определён: ψ =0,099, то расход сварочной проволоки равен:

Определим расход газа, требуемого на выполнение шва, по формуле:

(36)

где t_осн – основное время сварки. Его можно определить по формуле:

(37)

Таким образом,

.

где g_н – норма расхода газа. Согласно рекомендациям, приведённым в [8, С.322], норма расхода газа, при сварке листов толщиной: S=2 мм, равна: g_н = 7 л/мин.

Таким образом, расход газа, при сварке листов толщиной 2 мм, на шов длиной в два метра равен:

8 Технология сборки и сварки

Для получения заготовки, подлежащей сборке, необходимо выполнять ряд операций. Предварительно, прокат, из которого будет изготовлена деталь, подвергают правке и зачистке с целью устранения загрязнений и неровностей, образовавшихся при прокатке, транспортировке и хранении металла. Правку листового материала осуществляют в правильных станах, зачистку – в дробеметной установке или в специальных ваннах для травления и пассивирования. Затем выполняют разметку (наметку) деталей мелом или чертилкой по заданным размерам или по шаблону.

Резку производят на ножницах или газокислородной резкой. В некоторых случаях, для удаления наклепанного металла, образовавшегося по кромкам при резке на ножницах, для устранения неровностей, характерных для ручной газовой резки, кромки подвергают механической обработке на кромкострогальных станках.

Сварке всегда предшествует сборка конструкции, т.е. установление и фиксация деталей в предусмотренном проектом положении она должна обеспечивать возможность качественной сварки конструкции. Для этого необходимо выдержать заданный зазор между соединяемыми деталями, установить детали в проектное положение и закрепить между собой так, чтобы взаиморасположение деталей не нарушилось в процессе сварки и кантовки, а если необходимо, - и транспортировки. Должен быть обеспечен свободный доступ к месту сварки. В подавляющем большинстве случаев, взаимное расположение деталей перед дуговой сваркой фиксируется при помощи коротких отрезков швов, называемых прихватками. Площадь сечения прихваток не должна превышать 2/3 площади сечения будущего шва и составлять не более 25…30 мм², длина каждой прихватки должна быть равна 4…5 толщинам соединяемых деталей но не менее 30 мм и не более 100 мм. Чем меньше толщина свариваемых деталей, тем меньше расстояние между прихватками. В ряде случаев, особенно при сварке жестких узлов, прихватки заменяют сплошным швом небольшого сечения (технологический шов), что значительно повышает стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и уменьшает вероятность нарушения заданного взаимного расположения деталей в процессе сварки вследствие растрескивания прихваток. Беглый шов сваривают вручную или механизированным способом. Для скрепления деталей перед сваркой и в процессе нее применяют специальные планки – гребенки, удаляемые по мере формирования шва. Для закрепления деталей широко применяют струбцины, клинья, стяжные уголки и другие механические приспособления. В некоторых случаях, при массовом характере производства используют специальные кондукторы, в которых осуществляется сборка и сварка. Так как длина выполняемого шва более 1м, то сварку следует вести обратно ступенчатым способом.

Рисунок 5 – Обратно ступенчатый способ сварки

Разобьем, весь шов на 4 участка по 500мм, и будем выполнять шов обратно ступенчатым способом.