Тип сварного соединения

Основными преимуществами сварных соединений являются: экономия металла; снижение трудоемкости изготовления корпусных деталей; возможность изготовления конструкций сложной формы из отдельных деталей, полученных ковкой, прокаткой, штамповкой.

Сварным конструкциям присущи и некоторые недостатки: появление остаточных напряжений; коробление в процессе сварки; плохое восприятие знакопеременных напряжений, особенно вибраций; сложность и трудоемкость контроля.

Тип сварного соединения определяют взаимным расположением свариваемых элементов и формой подготовки (разделки) их кромок под сварку.

В зависимости расположения соединяемых деталей различают четыре основных типа сварных соединений: стыковые, нахлесточные, угловые и тавровые (рис. 14).

Рис.14. Основные типы сварных соединений

а – стыковое; б – нахлесточное; в – тавровое; г – угловое

Кромки разделывают в целях полного провара заготовок по сечению, что является одним из условий равнопрочности сварного соединения с основным металлом.

Формы подготовки кромок под сварку показаны на рис. 15. различают V, K, X – образные

По характеру выполнения сварные швы могут быть односторонние и двухсторонние.

Рис. 15. Формы подготовки кромок под сварку:

а – V-образная; б – U -образная; в – X-образная; г – двусторонняя Х-образная

Практическая часть

4 Вариант Разработка технологического процесса ручной дуговой сварки

Задание: описать сущность процесса ручной электродуговой сварки толстопокрытыми электродами. Разработать процесс сварки обечайки по исходным данным. Привести в соответствии с рекомендованным типом соединения сечение шва с указанием размеров, используя ГОСТ 5264-80. Подобрать марку и диаметр электрода. По размерам шва посчитать массу наплавленного металла. Определить расход электродов с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изделия. Указать метод контроля качества сварного шва.

Исходные данные:;:;;

Материал: 08Х18Н10Т

Тип сварного соединения и номер шва: №1 ГОСТ 5264-80-С18-Р;

№2 ГОСТ 5264-80-С18-Р.

Рис.1. Сечение шва с указанием его размеров.

Для нашего случая (S=S₁=12мм) ширина сварного шва ,.

Подберем марку электрода. Сначала выберем тип электрода Э-08Х20Н9Г2Б по марке свариваемой стали. Используя выбранный тип электрода подбираем марку электрода. Выбираем марку ЦЛ-11. Этот электрод имеет следующие технологические характеристики:

- коэффициент наплавки;

- расход электродов на 1кг наплавленного металла.

Режим прокалки — 300⁰С, 1час.

Выберем по справочникам диаметр электрода

Рассчитаем силу сварочного тока:

Принимаем силу сварочного тока .

Рекомендуемое число проходов для свариваемого материала толщиной 12мм-три.

По размеру шва рассчитаем массу наплавленного металла. Для этого используем сечение шва, взятое из ГОСТа. Сечение шва сформировано за счет расплавления основного металла и присадочного. Необходимо выделить долю присадочного металла. Каждая клетка имеет площадь 1мм². Подсчитав число клеток, принимаем суммарную площадь наплавленного металла в сечении F_Н=100мм².

Рис.2. Сечение шва.

Объем наплавленного металла:

,

где L — суммарная длина сварных швов.

.

Масса наплавленного металла:

,

где γ — плотность присадочного материала. Для стали 08Х18Н10Т .

.

Необходимая для сварки масса электродов с учетом потерь:

.

Расчет времени сварки обечайки:

,

Применим для проведения сварки выпрямитель ВДГ-401. Пределы регулирования по току для данного аппарата 80-500 А, по напряжению 15-45 В. Коэффициент полезного действия аппарата υ=0,75.

Определение расхода энергии, необходимой для сварки изделия:

,

.

Расход энергии с учетом потерь в выбранном сварочном аппарате:

, .

После сварки обечайки проводим визуальный контроль сварных швов и в качестве инструментального неразрушающего метода контроля выбираем ультразвуковой метод.