- •Расчётные формулы и последовательность выполнения задания.
- •2. По принятому диаметру электрода и положения шва в пространстве подбирают сварочный ток: Значение коэффициента k выбирают в зависимости от диаметра электрода.
- •Количество наплавленного за один час металла:
- •6. Скорость сварки в общем случае определяется исходя из структуры свариваемых материалов.
- •Содержание отчёта.
Количество наплавленного за один час металла:
6. Скорость сварки в общем случае определяется исходя из структуры свариваемых материалов.
При РДС скорость сварки изменяется в узком диапазоне от 3 до 5 м/ч. Для незакалённых низкоуглеродистых сталей скорость сварки принимается, как правило, максимальной. Для низко- и среднелегированных закаливающихся сталей скорость сварки рассчитывается из скорости охлаждения при наплавке валика на лист толщиной δ:
, где
ωохл – скорость охлаждения металла шва, °С/с (определяется по термокинетической диаграмме для данной марки стали);
ω – безразмерный критерий процесса, учитывает толщину пластины по сравнению с полубесконечным телом; принимаем ω = 0.5;
λ – коэффициент теплопроводности, кал/(см·с·°С);
Тm – температура начала мартенситного превращения, или температура начала распада аустенита (определяется по Справочнику "Изотермические и термокинетические диаграммы переохлаждённого аустенита"), °С;
Т0 – начальная температура изделия, или температура подогрева, °С (определяется в зависимости от вида свариваемого соединения, свариваемой толщины и эквивалентного содержания углерода в данной марке стали – по рекомендациям);
Таблица 4
Марка стали |
Содержание химических элементов, % |
Коэффициент теплопровод-ности , кал/(смсоС) |
Временное сопротив-ление разрыву σв, МПа
|
||||||||
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Mo |
Cu |
|
|
|||
35 |
0,35 |
0,36 |
0,72 |
0,25 |
0,3 |
- |
0,26 |
0,096 |
470 |
||
08ХСНД |
0,08 |
0,9 |
0,78 |
0,9 |
0,75 |
- |
0,52 |
0,079 |
540 |
||
15ХГНМА |
0,15 |
0,36 |
0,9 |
1,0 |
1,05 |
1,0 |
- |
0,079 |
490 |
||
30ХМА |
0,30 |
0,36 |
0,6 |
1,1 |
0,3 |
0,24 |
0,26 |
0,091 |
930 |
||
30ХГСА |
0,30 |
1,2 |
0,9 |
1,1 |
0,3 |
- |
0,26 |
0,080 |
650 |
||
12ХН2 |
0,12 |
0,36 |
0,6 |
0,9 |
1,8 |
- |
0,26 |
0,072 |
550 |
qп – погонная энергия сварки, кал/см. Погонная энергия – энергия, затрачиваемая на единицу длины сварного шва при сварке плавлением.
, где η принимается в зависимости от потерь δ на угар и разбрызгивание.
Эквивалентное содержание углерода рассчитывается по формуле:
По эквивалентному содержанию углерода определяется, к какому классу свариваемости относится сталь и исходя из этого оценивается температура подогрева Т0.
При высоком (низком) содержании мартенсита в металле шва для получения оптимальной скорости сварки (в диапазоне от 3 до 5 м/ч) необходимо варьировать температуру подогрева. Если это не даст результатов, возможно, стоит отойти от исходных данных и уменьшить (увеличить) содержание мартенсита в металле шва. При этом необходимо объяснить причины тех или иных изменений.
Термокинетические диаграммы для определения скорости охлаждения.:
7. Далее определяется площадь поперечного сечения наплавленного за один проход металла (количество наплавленного за один проход металла): , где
Fн проход – площадь поперечного сечения наплавленного за один проход металла, мм2;
– плотность наплавленного металла, г/см3 (принять ρ = 7.85 );
vсв – скорость сварки, м/ч;
αн – коэффициент наплавки, г/А·ч.
8. Общая площадь поперечного сечения наплавленного металла определяется путём разбивки разделки кромок на правильные геометрические фигуры.
, где k – количество таких геометрических фигур.
9. Необходимое для заполнения всего сечения число проходов определяется как отношение общей площади поперечного сечения наплавленного металла к количеству наплавленного за один проход металла:
Таблица 5
№ п/п |
Марка стали |
Свариваемая толщина S, мм |
Вид соединения |
Условное обозначение шва по ГОСТ 5264-80 |
Соотношение структурных составляющих в металле шва, % |
Положение шва в пространстве |
1 |
08ХСНД |
20 |
стык |
С18 |
20М+80П |
нижнее |
2 |
15ХГНМА |
16 |
тавр |
Т8 |
32М+68П |
вертикальное |
3 |
35 |
20 |
стык |
С25 |
60М+40П |
нижнее |
4 |
30ХМ2 |
14 |
стык |
С40 |
0М |
вертикальное |
5 |
12ХН2 |
20 |
стык |
С39 |
60П+40Ф |
нижнее |
6 |
30ХГСА |
22 |
стык |
С40 |
20М+80П |
вертикальное |
7 |
12ХН2 |
14 |
тавр |
Т7 |
32М+68П |
нижнее |
8 |
15ХГНМА |
20 |
стык |
С19 |
60М+40П |
вертикальное |
9 |
35 |
8 |
тавр |
Т6 |
0М |
нижнее |
10 |
08ХСНД |
22 |
стык |
С40 |
60П+40Ф |
вертикальное |
11 |
35 |
20 |
стык |
С39 |
20М+80П |
нижнее |
12 |
30ХМА |
16 |
стык |
С24 |
32М+68П |
вертикальное |
13 |
12ХН2 |
20 |
стык |
С25 |
60М+40П |
нижнее |
14 |
15ХГНМА |
14 |
стык |
С21 |
0М |
вертикальное |
15 |
35 |
16 |
тавр |
Т2 |
60П+40Ф |
нижнее |
16 |
12ХН2 |
8 |
стык |
С21 |
20М+80П |
вертикальное |
17 |
08ХСНД |
15 |
стык |
С40 |
32М+68П |
нижнее |
18 |
35 |
14 |
тавр |
Т7 |
60М+40П |
вертикальное |
19 |
12ХН2 |
6 |
стык |
С21 |
0М |
нижнее |
20 |
30ХМА |
15 |
стык |
С18 |
60П+40Ф |
вертикальное |
21 |
30ХГСА |
20 |
тавр |
Т8 |
20М+80П |
нижнее |
22 |
08ХСНД |
16 |
стык |
С43 |
32М+68П |
вертикальное |
23 |
35 |
18 |
стык |
С18 |
60М+40П |
нижнее |
24 |
12ХН2 |
15 |
стык |
С40 |
0М |
вертикальное |
25 |
30ХГСА |
20 |
стык |
С21 |
60П+40Ф |
нижнее |