Основные типы сварных соединений, применяемые при изготовлении судовых конструкций и в машиноремонте

Условное обозначение соединения	Конструктивные элементы		Формула для расчёта площади поперечного сечения наплавленного металла шва
	Подготовленных кромок свариваемых деталей	Сварного шва
1	2	3	4
С4			Fн=sb+0,75eg+0,75e1g1
С7			▪ для первого прохода Fн=0,6sb+0,75eg; ▪ для второго прохода F′н=(s-а)b+0,75e1g1
С9			▪ со стороны разделки Fн=sb+0,5(s-c)2tgα+0,75eg ▪ для подварочного шва F′н=0,75e1g1
С21			▪ со стороны разделки Fн=sb+(s-c)2tgα+0,75eg ▪ для подварочного шва F′н=0,75e1g1
Т1			▪ ручная сварка Fн=0,5k2+1,05kg; ▪ автоматическая сварка Fн=0,5k2+1,05kg+0,56kb; ▪ полуавтоматич. cварка Fн=0,5k2+1,05kg+0,28kb
Т3

Окончание табл. 1.1

1	2	3	4
Т7			▪ со стороны разделки Fн=sb+0,5(s-c)2tgα+0,75eg ▪ для подварочного шва F′н=0,5k2+1,05kg
Н1			аналогично соединению Т1

Качество сварных швов определяется так же коэффициентами формы провара ψ_пр и выпуклости валика ψ_в:

▪ для стыковых швов ,;

▪ для угловых швов ,,

где а – высота углового шва без выпуклости или глубина проплавления (см. рис. 1.2).

Конфигурация зоны проплавления, определяемой коэффициентом формы провара, влияет на характер первичной кристаллизации и технологическую прочность сварных швов, то есть стойкость швов против образования кристаллизационных трещин, вибрации и ударов. Например, большую склонность к образованию трещин имеют узкие швы с большой глубиной проплавления и широкие швы с малой глубиной проплавления.

Поэтому значения коэффициентов ψ_пр и ψ_в должны иметь оптимальные пределы:

▪ для стыковых швов ;;

▪ для угловых швов ;.

Исходными данными для расчёта основных параметров режима сварки являются:

- марка и толщина металла;

- способ сварки;

- тип и пространственное положение сварного соединения;

- конструктивные элементы и размеры подготовки кромок свариваемых деталей и сварных швов, предусмотренные стандартами;

- технологическая свариваемость металла.

Технологическая свариваемость – это свойство металла образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным спецификой конструкции и условиям ее эксплуатации.

Технологическая свариваемость определяет чувствительность основного металла и металла шва к термомеханическому воздействию при сварке (склонность к росту зерна, закалке, образованию разного рода трещин, склонность к потере металлом антикоррозионных и других специальных свойств и др.).

В заданиях контрольной работы предусмотрены расчёты режимов сварки малоуглеродистых и низкоуглеродистых судостроительных сталей, не чувствительных к термическому циклу сварки, так как они обладают значительным запасом пластичности при относительно низком содержании углерода и других легирующих элементов, а следовательно, обладают хорошей свариваемостью и не требуют предварительного подогрева и последующей термообработки. К таким сталям относят стали с эквивалентным содержанием углерода С_э≤25%. Поэтому расчёт режимов ведут независимо от марки, химического состава и механических свойств основного металла при выбранных сварочных материалах. Результатом расчёта являются основные параметры режима сварки для заданных по стандарту размеров и формы сварных швов.

Общий порядок расчёта режимов сварки предусматривает:

1) выбор размеров сварных швов по стандартам или в соответствии с требованиями Российского Речного Регистра;

2) расчёт или выбор по нормативам площади поперечного сечения наплавленного металла шва или площади провара металла;

3) выбор или расчёт диаметра электрода (проволоки);

4) назначение глубины проплавления металла;

5) расчёт и проверка на допускаемую плотность силы сварочного тока;

6) расчёт скорости сварки;

7) расчёт скорости подачи электродной проволоки;

8) расчёт напряжения на дуге;

9) расчёт погонной энергии дуги;

11) назначение вылета электродной проволоки;

12) назначение расхода защитного газа.