1.5 Выбор и основание методов сборки и сварки
Сборку сварных конструкций в единичном и мелкосерийном производстве можно производить по разметке с применением простейших универсальных приспособлений (струбцин, скоб с клиньями), с последующей прихваткой с использованием того же способа сварки, что и при выполнении сварных швов. В условиях крупносерийного и массового производства сборку под сварку следует производить на специальных сборочных стендах лили в специальных сборочно-сварочных приспоблениях, которые обеспечивают требуемое взаимное расположение входящих в сварную конструкцию деталей и точность сборки изготавливаемой сварной конструкции в соответствии с требованиями чертежа и технических условий на сборку.
Выбор того или иного способа сварки зависят от следующих факторов:
Толщины свариваемого материала;
Протяженность сварных швов;
Требований к качеству выпускаемой продукции;
Химического состава металла;
Предусматриваемой производительностью;
Себестоимость 1 кг наплавленного металла;
Среди способов электродуговой сварки наиболее употребляемыми являются.
РДС ручная дуговая сварка;
Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов;
Автоматическая сварка в среде защитных газов + под флюсом;
РДС из-за низкой производительности и высокой трудоёмкости не приемлема в серийном и массовом производствах. Она используется в основном в единичном производстве.
1.6 Используемые режимы сварки
Все параметры режима сварки можно разделить на основные и дополнительные.
Основные параметры- это величина и полярность тока, диаметр электрода, напряжение на дуге, скорость сварки.
Дополнительные параметры - состав и толщина покрытия электрода, положение электрода и положение изделия.
На что же влияют основные параметры:
Сварочный ток. Увеличение его вызывает (при одинаковой скорости сварки) рост глубины проплавления (провара), что объясняется изменением погонной энергии (теплоты, приходящейся на единицу длины шва) и частично изменением давления, оказываемого столбом дуги на поверхность сварочной ванны
Режимы сварки стыковых соединений без скоса кромок
Таблица №6
Характер шва |
Диаметр электрода, мм |
Ток в амперах |
Толщина металла в мм |
Зазор в мм |
Односторонний |
3 |
180 |
3 |
1.9 |
Двусторонний |
4 |
220 |
5 |
1.5 |
Двусторонний |
5 |
260 |
7-8 |
1.5-2.0 |
Двусторонний |
6 |
330 |
10 |
2.0 |
Примечание. Максимальные значения тока должны уточняться по паспорту электродов.
Режимы сварки стыковых соединений со скосом кромок
Таблица №7
Диаметр электрода, мм |
Среднее значение тока, А |
Толщина металла, мм |
Зазор, мм |
Число слоев, кроме подварочного и декоративного |
|
первого |
последующего |
||||
4 |
5 |
180-260 |
10 |
1.5 |
2 |
4 |
5 |
180-260 |
12 |
2.0 |
3 |
4 |
5 |
180-260 |
14 |
2.5 |
4 |
4 |
5 |
180-260 |
16 |
3.0 |
5 |
5 |
6 |
220-320 |
18 |
3.5 |
6 |
Дополнение: Значения величины тока уточняются по данным паспорта электродов.
Род и полярность тока также влияют на форму и размеры шва. При сварке постоянным током обратной полярности глубина провара на 40—50% больше, чем постоянным током прямой полярности, что объясняется различным количеством теплоты, выделяющейся на аноде и катоде. При сварке переменным током глубина провара на 15—20% меньше, чем При сварке постоянным током обратной полярности.
Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, а также от вида соединения и формы подготовленных кромок под сварку. При сварке встык "листов стали толщиной до 4 мм в нижнем положении диаметр электрода обычно берется равным толщине свариваемого металла. При сварке стали большей толщины используют электроды диаметром 4-—6 мм при условии обеспечения полного провара соединяемых деталей и правильного формирования шва.
Напряжение определяет, главным образом, ширину шва. На глубину провара напряжение оказывает весьма незначительное влияние. Если при увеличении напряжения скорость сварки увеличить, ширина шва уменьшится.
Сила тока в основном зависит от диаметра электрода, а также от длины его рабочей части, состава покрытия, положения сварки. Чем больше ток, тем выше производительность, т. е. больше наплавляется металла.
Сварка стыковочных швов.
1 — сварка шва «на весу»; 2 — сварка на медной подкладке (съемной); 3—сварка на стальной остающейся подкладке; 4— сварка с предварительным и подварочным швом
Однако при чрезмерном для данного диаметра электрода токе электрод быстро нагревается выше допустимого предела, что приводит к снижению качества шва и повышенному разбрызгиванию.
На рисунке представлены схемы сварки стыковых швов навесу, на медной съемной подкладке, с предварительным подварочным швом и на стальной Подкладке.
Расчёт режима сварки производиться всегда для конкретного случая, когда известен тип соединения, толщина свариваемого металла, марка проволоки, флюс, либо защитный газ, а также способ защиты от протекания расплавленного металла.
Поэтому до начала расчётов следует установить по ГОСТ 8713-79, либо по ГОСТ 14771-76 конструктивные элементы заданного сварного соединения, шов не должен превышать 100мм2 за один проход.
Для стыковых соединений площадь поперечного сечения шва Аш, мм2, определяется по формуле:
Аш = 0,75eg + sb.
Где е – ширина шва, мм;
g – усиление шва, мм;
s – толщина шва, мм;
b – зазор, мм.
Глобину проплавления можно вычислить по формуле:
Нпр = (0,7…0,8)б.
где б – толщина свариваемого металла, мм.
Глобину проплавления для двухсторонней сварки можно вычислить по формуле:
Нпр = б/2 + (2…3)
- Не должна составлять не менее 60% толщины свариваемой детали.
Для угловых швов глубина проплавления может быть принята:
Нпр = 0,6б
Таблица №8 Выбор диаметра сварочной проволоки:
Затем определим величину сварочного тока:
Icв = Hпр / кп * 100
Таблица №9 Значение коэффициента кп :
Уточняю диаметр проволоки по формуле:
dэ = 2 корень, Iсв делим на jп.
где I – сварочный ток, А
J – допускаемая плотность тока, А/мм2
Таблица 10 Значение плотности тока.
