Практическая работа по сварке

Зачётное задание:

1.Для сплава с содержанием углерода С=0,16% назвать сплав подиаграмме состояния железо-углерод (Fe-C) и выбрать марку пообщей классификации сплавов.

2.Определить твёрдость НВ,временное сопротивление разрыву σвр и пределтекучести сплава σт.

3.Определить свариваемость сплава при толщине листаt=4мм для углового скарного соединения (внахлёст).

4.Выбрать диаметр (dэ,мм) электрода для ручной электродуговой сварки (РЭДС).

5.Определить сварочный ток(Iсв,А),напряжение на дуге (Uд,В),полную(N∑) и эффективную (Nэф) мощность на дуге,Вт.

6.Выбрать тип и марку электрода для РЭДС.

7.Составить коммутационную схему ручной сварки.

1.Называем сплав подиаграмме состояния железо-углерод (Fe-C) и выбираем марку по общей классификации сплавов при содержании в нём 0,16% углерода(С):

При С=0,16% имеем углеродистуюдоэвтектоиднуюсталь со структурой феррит + перлит. По общей классификации этосталь углеродистая,конструкционная,качественная,марки 15.

2. Определяем твёрдость стали НВ,используя диаграмму Fe-C:

а) определяем количествоцементита в стали:

Кц = 100%×0,16% = 2,391%~0,024 6,69%

б) определяем количествоферрита в стали:

Кф = 100% − 2,391% = 97,609%~0,976

в) определяем твёрдость (НВ) стали:

Поправилу аддитивности имеем:

НВ = Кц ×НВц +Кф ×НВф,[МПа],где:

НВф- твёрдость феррита = 100кг/мм2 ≈ 1000МПа

НВц- твёрдость цементита = 1000кг/мм2 ≈ 10000МПа

в= к×НВ,где к=0,34…0,36 (принимаем к=0,35)

в= 0,35×1216МПа = 425,6МПа

д) определяем пределтекучести σт:

т= 0,7× в = 0,7×425,6МПа = 297,92МПа

3.Определяем свариваемость данной стали (оценивается углеродным эквивалентом):

Сэкв = СЕ = С+0,00024 = 0,16%+0,00024×4мм = 0,16094% ≈ 0,16%

Таккак СЕ=0,16%<0,25% - свариваемость хорошая. 4. Выбираем диаметр (dэ) электрода:

а) определяем температуру предварительногоподогрева поформуле сефериана:

Тп.н. = 350× СЕ ×(1+0,005 ) −0,25 = 350× 0,16%×(1+0,005 ×4мм)−0,25 нерешаемо,т.е. подогрев не требуется.

б) Таккакподогрев не нужен,диаметр электрода выбирается поминимальному катету. Минимальный катет определяется помаксимальной толщине свариваемых элементов. Таккак толщины свариваемых деталей равны,выбираемdэл потаблице:

Принимаем диаметр электрода dэл=3мм,таккакминимальный катет сварногошва =3мм (исходя изтолщины свариваемых деталей = 4мми величины т = 297,92МПа < 400МПа).

5. Определяем сварочный ток(Iсв,А),напряжение надуге (Uд,В),полную(N∑) и эффективную(Nэф) мощность на дуге,Вт:

а) определяем величину сварочноготока:

св = (20+6 эл)× эл = (20+6×3мм) ×3мм = 144А

б) определяем напряжение на дуге:

Для РЭДС д = к + а + ст.д,где:Uк+Uа=18…20В,принимаем 19В

ст.д = Е× дуги,где Е=3…5В/мм– погонная напряжённость электрополя,принимаем 4В/мм;

в) определяем полную(N∑) и эффективную (Nэф) мощность на дуге,Вт:

Выбираем переменный токдля сварки. Так как св = 144А,применяем ТСД-150.