3.1. Цель работы

Изучить ачияние режима ручной сварки, погонной энергии на до­лю основного металла шъа и на его размеры.

12

3.2. Общие положзния

Независимо от типа и способа выполнения шов состоит из опре­деленной доли основного и электродного металлов. Рассмотрим во-Шрос о влиянии режима ручной дуговой сварки на долю основного и электродного металлов. Рассмотрим вопрос о влиянии режима ручной Лугозой сварка да долю основного металла в металле шва и на его резмеры. Режим ручной дуговой сварки - это сила сварочного тока, щапряжение на дуге, диаметр электрода, скорость перемещения ду­га, угол наклона электрода и т.д. Сила сварочного тока (А) может бить определена по следунцей формуле:

зде *- коэффициент, принимаемый для электродов и = 3+4 мм рав-аим 30-45 А/мм²;йй*- диаметр стержни электрода, мм.

Увеличение силы сварочного тока приводит к увеличению эффек­тивной тепловой мощьостн дуга $?$>, вследствие чего увеличиваот-ая глубина проплавдзния, выпуклость, ширина валика та скорость вяавления электрода. В результате этого доля основного металла в металле шва повышается.

Для определения доли основного металла в мдталле шва ( а в данном случае наплавленного валика) требуется знать площадь сече­ния наплавленного валика г~н (мм²), рассчитываемую по формуле:

Я площадь сечения проплавленного металла, которая с некоторой аогреяшостыо может быть определена по формуле:

тогда доля участия электродного металла в металле шва определяется ПО формуле:

Повышение напряжения на дуге приводит к снижению глубины про­вара, так как увеличиваются потери тепла на лучеиспускание,"угар ц разбрызгивание. Вследствие увеличения длины дуги увеличивается нлощадь нагрзва изделия, т.е. увеличивается ширина валика и, сле­довательно, увеличивается его выпуклость, так как на величину ко­эффициентов #^и (^напряжение влияет незначительно. Доля же ас-

13новного металла в ме галле шва при ручной электродуговой сварке о увеличением напряжения практически не меняется.

Увеличение диаметра электрода (при одной и тоЗже силе свароч­ного гока) приводит к уменьшению плотности сварочного тока, тем­пературы дуги, что влечет за собой умвньиенич глубины провара и доли основного металла в метатле шва, а такие увеличение ширины валика.

Погонная энергия - это отношение эффективной тепловой мощ­ности дуги, расходуемой на загрев изделия, к скорости перемещения дуги, и определяет количество теплоты, введенное дугой в I см однопроход1юго шва или валика, т.е.

_

где А - площадь сечения шва шш валика, мм.

Следовательно, увеличение энергии приводит к увеличению пло­щади селения шва, т.е. изменению дсш основного металла в метал­ле шва и формы валика. Скорость перемещения дуги при однопроход­ной сварке равна скорости сварки. *

3.3. Необходимые материалу

3.3.1. Даастина из мачоуг-аерадастой стели (100x100x10 мм).

3.3.2. Электроде! типа 346-^, Э46-Б и Э4Ь-Р или другие ( по указанно преподавателя).

3.4. Оборудование, приспособления, инструмент,

3.4.1. Сварочный пост посмзяншго тока с электроизмеритель­ными приборами.

3.4.2. Секундомер.

3.4.3. Настольные переносше тиски.

3.4.4. Специальная струбщвва.

3.4.5. Ручной пресс для яэлома проб. 3.4-6. Чертилка.

3.4.7. Линейка.

3.4.8. Штангенциркуль.

3.5. Порядок выполнен ш padorai

Опыт I. Изучить влияние napot электрода на форму шва.

1. Зачистлть пластины.

2. Прихватить их по торцам, пользуясь специальной струбциной (ряс.3.1).

3. Выправить пластаны.

4. Разметить на пробе мелом положение валиков.

5. Подобрать силу гока 140-150 А при дг.аметре электрода 4 мм.

6. Направить валики перпендикулярно к стыку электродами раз­личных марок при данном режиме, отмечая салу тока, вапрякение на дуге и время ее горения. Наплавку каждого ватака производить толь­ко на охлажденную пробу, для чего поххле наплавки валика проба ох-лаящается в воде до ксмнат»ой температуры. Отклонение силы тока допускается в пределах 10*.

7. Замярм'ровать каядый валик.

8. Измерить длину каждого валика.

9. Произвести излом пробы на ручном прессе (рис.3-2).

10. Половину пробы (образца) закрепить в таски я, пользуясь линейкой и чертилкой, провести линию раздела наплавленного .. проп­лавленного металлов (рис.3.3).

11. Размеры валиков на образцах измерять шта,1гель-циркулем. /7/7

12. Расчитать соответствующим формулам.

Опыт £. Изучить влияние силы сварочного тока на форму и разме­ры шва.

1. Повторить пп. 1-4 ршта I. При силе сварочного тока 190 и 200 А на пробе наплавить два валика перпендикулярно к стыку электродами тапа Э46Р ( данные при силе тока 150 А взять из опыта I), руководствуясь п.6 и повто­рив пп. 7-12 опыта I.

Опыт 3- Изучить влияние напряжения на дуге на форму шва, раз-б" гзгиваяие и угар, для чего электродами марки УОНИ-13/45 выпол­нить ваплав!су трех валиков при силе сварочного тока 200-220 А, меняя напряжение от 24 до 36 В ( ^{за счег} Д^даш ду^). Коэффициеда патерь у рассчитать по данным ^ и <?^^опита 2 работы I.

Данные всех измерений и результаты расчетов занести в табл.3.1.

1

it

1

3.6. Содержание отчета 3.6.1- Цель работы.

3.6.2. Назначение и краткая характеристика оборудования.

3.6.3. Методика постановки опытов.

3.6.4.«Графики зависимости размеров шва от марки электродов, силы сварочного тока и напряжения. 3.6.5. Выводы по работе.

3.7. Контрольные вопросы

3.7.1. Что характеризует погонная энергия и ее аналитическое вир выражение.

3.7.2. Какая существует зависимость между погонной энергией

я площадью се «иия валика? Вывести ее для случая наплавки электро­дами УОНИ - 13/45.

3.7.3. Как определяется доля основного металла в металле шва?

3.7.4. Влияние погонной энергии, силы сварочного тока, напря­жения на дуге, диаметра электрода на долю основного металла в ме­талле шва при ручной св-рке.

3.7.5. Как определяется скорость перемещения дуги при отсут­ствии специальных фнксируюцих приборов ?

t

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА и 4

Определение технико-экономических показателей производительных способов ручной дуговой сварки. 4.1. Цель рабогч

Определить основные технико-экономические показатели сварки пучком, гребенко;! электродов, леечки и наклонным электродами, электродамп с желез ним порошком в покрытии. Сравнить полученные результаты с результатами работы и I и сделать выводи.

4.2. Общие полояегия

Повышение производительности труда при ручной дуговой сварке может быть достигнуто за счет двух групп мероприятий: организа­ционных и технических.

К числу организационных мероприятий могуг бить отнесены та­кие, как устройство пунктов питания сварочным током, позволяющим производить быстрое подключение и отключение проводов, рацио-чальное устройство электроде ру.атоля, позволяющего уменьшить вре­мя на смену э-ектродов; применение мёхангз/.ро ванного инструмента для очис;ки кромок деталей и ива от шлака; приспособлений для быстрого поворота деталей в проце.ссе cpapia и некоторые другие. Наряду с организгдизжлмн мероприятием! направ.'1в иными на уволи-чение производительности труда большое значение имеет разработка техачческих мероприях^нй на сокращение основного времени сварки.

Основное время сварки определяется по формуле:

Следовательно для уменьшения основного времен:! сварки необходимо уменьшить площадь поперечного сечения наплавленного металла и уве­личить коэффициент наплавки и сварочный ток.

Уменьшение площади наплавленного металла при заданной толщи­не может быть достигнуто применением рационального вида подготов­ки кромок под сварку.

Применение для сварки пучка или гребенки электродов позволяет повысить производительность труда в 1,5-2 раза за счет увеличен и

18

длит: электрода п возмо.мос^-л: ло:я;:::пгл:я строчного тока. Пр.:: ⁽з-нение спаренного электрода позиоляс. *• yi-ev.i шть производительность процесса за счет уве.:иче:2:я ,с:эме лза олектрода >; бозмолности по­вышения сварочного тока.

Применение способов сварки ^еиачкм и н'жлоцгадй электродами позволяет повысить производительность процесса за счег одновре­менного использования нескольких установок.

В дашюм работе необходимо практически оценить, изменение технико-экономических показателей при приме tie или высокопроизво­дительных способов свг'ркя по сравкежю с одиночным электродом.

4.3. Нэобходлмые материалы

4.3.1. Е'гастиш /.з малоуглеродистой стали (100x200x10).

4.3.2. Пучох электродов, гребенка электродов, электроды с железным порошком в покрытии, электроды покрытые диаметром 4; 3; б. мм.

4.3.3. Угольные стеркш диаметром 6 мм. 4-3.4. Флюс Ай-348-

4.4. Оборудование, приспособления, инструмент

4.4.1-. Сварочный пост постоянного и переменного тока. •4-/4»2. Электроизмерительные приборы. *4.*4.3. Секундомер.

4.4.4. Штатив для сварки наклонным электродом.

4.4.5. Весы и разновесы.

4.5. Порядок выполнения работы

4.5.1. Получить задание и необходимые материалы в соответ­ствии с заданием.

4.5.2. Начертить электрическую схему.

4.5.3. Очистить пластины от окалины.

4.5.4. Взвесить пластины и электроды {по два электрода на опыт).

4-5.5. Определить вес электродного стержня расчетным путем и сравнить с результатами взвешивания электродного стержня с кото­рого предварительно необходимо сбить покрытии