Федеральное агенство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Машиностроительный

Направление Технологические машины и оборудование

Кафедра Оборудование и технология сварочного производства

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту по курсу:

Технологические основы сварки плавлением

Студент Арефьев М.В.

( подпись)

( дата)

Р уководитель Трущенко Е.А.

(подпись)

( дата)

Томск 2005

ЗАДАНИЕ

Вариант – 11

Материал - сталь 20.

В данной курсовой работе необходимо разработать технологию сварки двумя способами:

- ручной дуговой сваркой;

- сваркой под слоем флюса.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ХАРАКТЕРИСТИКА СВАРИВАЕМОСТИ СТАЛИ

1.1 Назначение, состав и свойства стали

HB

1.2 Основные сведения о свариваемости

3.1 Выбор сварочных материалов для ручной дуговой сварки

Склонность металла

шва к образованию пор

при увлажнении покрытия, наличия ржавчины, окалины или масла на свариваемых кромках;

при случайном удлинении дуги

при увлажнении покрытия, наличия ржавчины, окалины или масла на свариваемых кромках;

при случайном удлинении дуги

4 РАСЧЕТ РЕЖИМОВ СВАРКИ

4.1 Расчет режимов сварки для ручной дуговой сварки покрытыми электродами

5 ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ

5.1 Выбор источников питания дуги для ручной дуговой сварки

7 РАСХОД СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

7.1 Расход сварочных материалов при ручной дуговой сварке

7.2 Расход сварочных материалов при сварки под слоем флюса

8 ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ И СВАРКИ КОНСТРУКЦИИ

10 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение

Сварка – это процесс получения неразъёмного соединения двух или нескольких деталей путем их плавления или деформирования с нагревом или без него с получением на границах зёрен прочных металлических связей.

При сварке плавлением под действием источника тепла кромки металла свариваемых элементов (основной металл) и если необходимо дополнительный металл (сварочная проволока и др.) расплавляются вместе соединения, совместно образуя сварочную ванну. В ней происходят различные физико-химические взаимодействия. При охлаждении, по мере удаления источника тепла, металл сварочной ванны кристаллизуется, образуя сварной шов, соединяющий свариваемые элементы. В отличие от основного металла, структура которого характерна измельченным после пластической деформации зерном, металл шва всегда имеет структуру литого металла с укрупненным зерном. Его химический состав и свойства могут значительно отличаться от состава и свойств основного металла.

Рядом со швом в основном металле под действием тепла, распространяющегося из зоны сварки, происходят структурные изменения (зона термического влияния). Таким образом, сварное соединение, т.е. металл шва и зона термического влияния характеризуются разнообразием структур, а значит и свойств.

Целью данного проекта является: получение неразъёмного соединения двух листов толщиной 10 и 15 мм. Материал – Сталь 20. Тип соединения - стыковое.

Необходимое требование – обеспечить полное проплавление свариваемых листов по всей длине конструкции в месте сварки.

1 Характеристика свариваемости стали

1.1 Назначение, состав и свойства стали

Сталь 20 - это сталь качественная поставляемая по ГОСТ 1050-84 с гарантированным химическим составом и механическими свойствами.

Данная сталь содержит пониженное количество серы, [1, С.87].

Стали этой группы, применяют в горячекатаном состоянии и в меньшем объёме после нормализации или закалки с отпуском.

Назначение стали 20 [2,С.84]:

1) После нормализации или без термообработки – крюки кранов, стропы, серьги, башмаки, подмоторные рамы, косынки, муфты, цилиндры, вкладыши подшипников и другие неответственные незагруженные детали.

2) Детали сварных конструкций с большим объемом сварки.

3) Трубопроводы, кованные детали ТЭС и АЭС, пароперегреватели, трубные пучки теплообменных аппаратов, коллекторы, корпуса аппаратов и другие детали, работающие при температуре -40 до +450˚С под давлением.

4) После химико-термической обработки – фрикционные диски, поршневые пальцы, кулачковые валики, червяки, шестерни, толкатели и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.

Механические свойства стали 20, представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Механические свойства стали 20

σв, МПа	σт, МПа	δ5, %	ψ, %	HB
420	250	25	55	156

Химический состав стали 20 представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Химический состав стали 20

С, %	Mn, %	Si, %	S, %	P, %
0,17-0,24	0,35-0,65	0,17-0,37	<0,035	<0,04

Поскольку в данной стали содержание углерода (С) находиться в пределах от 0,17% до 0,24%, то в связи с классификацией по углероду, она относиться к классу низкоуглеродистых, [1, С.88].