4.4 Расчет норм времени на сварочно-наплавочные

работы при ремонте

Норма времени на выполнение сварочных работ включает в себя следующие элементы:

• основное время сварки, резки или другой операции, предусматривающее время, идущее только на сам процесс;

• полготовительно-заключительное время, которое предусматривает затраты времени на получение задания и производственный инструктаж. Это время составляет 4…8% от основного времени при ручной дуговой сварке и 10..30% при автоматической и полуавтоматической;

• вспомогательное время, необходимое для установки и закрепления детали на рабочем месте, зачистки швов и других аналогичных операций;

• дополнительное время, затрачиваемое на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности.

В соответствии с Инструкцией по сварке и наплавке при ремонте вагонов для устранения трещин возникающих в корпусе автосцепки применяется ручная электродуговая сварка, а для устранения износов рабочих поверхностей применяется полуавтоматическая сварка. Данные виды сварки наиболее эффективны для устранения дефектов в труднодоступных местах. Качество сварки, в первую очередь, зависит от квалификации сварщика, поэтому основные и особые требования предъявляются к электросварщику.

Кроме того качество полуавтоматической сварки зависти от величины сварочного тока, напряжения дуги, диаметра электродной проволоки, рода и полярности тока, скорости сварки и скорости подачи электродной проволоки.

Величина сварочного тока рассчитывается по формуле /14/:

I _СВ= аF_ЭЛ

где а – плотность тока в электродной проволоке, А/мм²;

F_ЭЛ– площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм².

Для наплавки изношенных поверхностей головы корпуса автосцепки принимаем электродную проволоку Св – 08Г2С диаметром 2 мм /13/. Плотность тока для полуавтоматической сварке в среде углекислого газа СО₂составляет

а = 80…200 А/мм²/14/.

По расчету

I_СВ= 2200 = 400 А.

Состав электродной проволоки Св-08Г2С приведен в таблице 4.

Таблица 4 – Состав электродной проволоки для сварки в углекислом газе.

Марка электродной проволоки	Содержание элементов, %
	Mn	Si	С	Cr	Ni	Al	S	P
			Не более
Св-08Г2С	1,8…2,1	0,7…0,95	0,11	0,20	0,25	0,05	0,03	0,03

Скорость подачи электродной проволоки V_ЭЛ , мм/сек , рассчитывается по формуле/19/:

где _Р– коэффициент расплавления электродной проволоки, г/А*сек;

d_ЭЛ– диаметр электродной проволоки, мм;

_ЭЛ– плотность металла электродной проволоки, г/мм³.

Так как наплавку выполняем на постоянном токе обратной полярности, то коэффициент расплавления электродной проволоки принимаем равным _Р= 310^-3г/Асек /19/, плотность металла электродной проволоки принимаем 7850 г/мм³/14/.

По расчету

мм/сек

Скорость наплавки V_СВ, мм/сек, определяется по формуле /19/:

где _Н– коэффициент наплавки, г/А*сек;

I_СВ– сварочный ток, А;

F_Н– площадь поперечного сечения наплавляемого слоя, мм²;

_Н– плотность металла шва, г/мм³.

Площадь поперечного сечения шва 4 мм².

Коэффициент наплавки рассчитывается по формуле /19/:

где - потери электродного металла вследствие окисления, испарения и разбрызгивания, %.

Принимаем потери электродного металла = 3% /19/.

По расчету

г/Асек

мм/сек

Дефект 4 - Износ малого зуба корпуса автосцепки;

Количество наплавляемого металла определяем по формуле

где S_m - толщина наплавляемого металла;

S_c - толщина одного наплавляемого слоя.

S_c = (0,8…1,2)d_ЭЛ

S_c= 1 * 2 = 2 мм.

слоя

Принимаем количество наплавляемых слоев равным 2.

Определяем основное время наплавки (время горения дуги) по формуле /14/:

где Q_Н- вес наплавляемого металла;

_Н- коэффициент наплавки, г/Асек.

Q_H = V_H  

где V_H - объем наплавляемого металла;

• - плотность наплавляемого металла, г/см³.

V_H = H  S_СВ

где Н - высота наплавляемого слоя;

S_СВ- площадь наплавляемой поверхности.

V_H = 4 * 380 * 54 = 82080 мм³= 82,08 см³

Q_H = 82,08 * 7,85 = 644,33 г на 1 м.п. шва

сек

При ручной дуговой сварке, основным фактором режима сварки является тип и диаметр электрода и величина сварочного тока. Тип электрода и проволоки выбирается от марки свариваемого металла и формы сечения сварного шва.

Так как корпус автосцепки изготавливают из стали 20ГЛ, то при заварке трещин принимаем тип электрода Э42А, марка электрода УОНИ - 13/55, имеющий коэффициент наплавки 8,5 г/Ач и коэффициент расхода 1,73 /13/.

Трещину перед заваркой следует разделать воздушно-дуговой строжкой с обязательной механической зачисткой науглероженного слоя.

Заварка трещин выполняется при предварительном подогреве до температуры 200…250 ^оС.

Сила сварочного тока выбирается в зависимости от диаметра электрода и определяется по формуле:

J_СВ= (3060)d_Э

где d_Э- диаметр электрода.

Принимаем диаметр электрода равный 5 мм /13/.

По расчету

J_СВ= 405= 200 А

Так как сварочный ток составляет 200 А, то для производства сварочных работ, с учетом повышения производственной мощности, применяем сварочный выпрямитель ВД 502, с пределами регулирования сварочного тока 50-500 А.

Дефект 12 – Трещины в углах окна замка сверху

Количество слоев наплавляемого металла определяем по формуле /14/:

где S_m - толщина наплавляемого металла;

S_c - толщина одного наплавляемого слоя.

Толщина наплавляемого металла зависит от искомой толщины конструкции (при сквозной трещине конструкции) и составляет 20 мм /10/.

Толщина одного, наплавляемого, слоя определяется по формуле /14/:

S_c = (0,8…1,2)d_э