Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Днепропетровский национальный университет им. Олеся Гончара

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРОБУ.docx

Скачиваний:

Добавлен:

15.08.2019

Размер:

443.91 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 83 4 5 6 7 8 > Следующая >>>

2.3 Оцінка зварюваності металу та вибір способів зварювання

За ГОСТ 2601-84 визначають зварюваність, як властивість утворення з’єднань, що відповідає вимогам до густини та міцності, та таврові шви повинні бути зварні з гарантованим проваром металу по всій його товщині. Оскільки в зварюванні відомі холодні та гарячі тріщини, то існують різні

методи, які оцінюють можливість їх виникнення і дозволяють таким чином судити про зварюваність металу.

Існує багато формул для визначення еквівалентного вуглецю. Найбільш вживаною є формула стандарту WES 135 Японського товариства зварювальників:

, %, 2.1

де С, Mn, Si, Ni, Cr, Mo, V, Cu та Р – кількість вуглецю та відповідних легуючих елементів у відсотках по масі.

для сталі 09Г2С

для сталі 20

Схильність сталей до утворення холодних тріщин будемо оцінювати за формулою:

, % 2.2

для сталі 09Г2С

≤ 0,4 – сталь не схильна до утворення

холодних тріщин.

для сталі 20

≤ 0,4 – сталь не схильна до утворення холодних тріщин.

Показник гарячих тріщин розрахуємо за формулою:

2.3

для сталі 09Г2С

< 4 – сталь не схильна до утворення гарячих тріщин.

для сталі 20

> 4 - сталь схильна до утворення гарячих тріщин.

Так як сталь 20 схильна до утворення гарячих тріщин, отже ми вибираємо сталь 09Г2С.

2.4 Обґрунтування та характеристика зварювальних матеріалів

Для зварювання кронштейна, виготовленого зі сталі марки 09Г2С, курсовим проектом пропонується: зварювальний дріт марки Св-08Г2С, виготовленого згідно ГОСТ 2246–70, а зварювання вести у середовищі суміші вуглекислого газу, що виготовлено по ГОСТ 8050–85 (зварювальний 99,5 % чистого вуглекислого газу) і кисню ГОСТ 5583–78 (перший ґатунок 99,7% чистого кисню). Хімічний склад зварювального дроту Св-08Г2С наведений в таблиці 2.6.

При зварюванні в середовищі 80%СО₂+20%О₂ плавким електродом не утримуються шлакові виділення в зоні зварювання, немає викиду шкідливих

газів, менш жорсткі вимоги до підготовки кромок, можливість зварювати у всіх просторових положеннях, отримуємо високі механічні властивості зварного з’єднання, що дозволяє цей спосіб використовувати при зварюванні важливих об’єктів.

При оптимальному складі суміші виходить рівний гладкий шов, забезпечується глибоке проплавлення.

Низька ціна захисного газу, мінімальні затрати на упровадження і ряд корисних властивостей суміші сприяли використанню цього способу на заводах багатьох галузей виробництва.

Таблиця 2.6 ─ Хімічний склад зварювального дроту Св-08Г2С

Cr	Mn	Si	S	P	Ni	Cu
0,20	1,8– 2,10	0,7 – 0,95	0,025	0,03	0,25	0,2

2.5 Розрахунок параметрів режиму зварювання

Основними параметрами режиму є:

діаметр зварювального дроту;

сила зварювального струму;

напруга на дузі;

швидкість зварювання;

швидкість подачі дроту;

питомі витрати захисного газу;

виліт електроду.

Розрахунок параметрів режиму механізованого зварювання в СО₂+О₂

Шов: №1. Тип з’єднання Т6 S=30мм, 09Г2С

Розрахунок площі поперечного перерізу шва:

_2.5

З таблиці залежності кількості шарів від товщини металу приймаємо кількість шарів n=14

2. Вибір діаметру зварювального дутому:

Для зварювання даної сталі приймаємо дріт марки Св-08Г2С діаметром d=2 мм. Зварювання проводимо в суміші захисних газів 80% СО₂+20% О₂

3. Розрахунок сили зварювального струму:

З таблиці вибираємо, що

Зварювання проводимо постійним струмом зворотної полярності.

4. розрахунок напруги на дузі:

З таблиці вибираємо, що

для =2мм, =320А, =25,4 1В

=2мм, =500А, =38 1В

5. Розрахунок подавання дроту

З таблиці вибираємо, що

для =2мм, =320А, =324м/год

=2мм, =500А, =545м/год

6. Розрахунок швидкості зварювання

З таблиці вибираємо, що

для =2мм, =320А, =45мм =15 м/год

=2мм, =500А, =50мм =34м/год

7. Витрати захисного газу 80% СО₂+20% :

О₂ 2.6

л/хв

л/хв.

8. Розрахунок вильоту електроду ведемо за формулою :

2.7

мм

Перевірка:

І. Перевірка практичної площі поперечного перерізу шва.

1. Розрахунок густини зварювання ведем за формулою

2.8

=101,911 А/мм

=159,236 А/мм

2. Розрахунок коефіцієнту втрат електродного металу на розбризкування та вигар ведем за формулою :

2.9

=8,6%

=11,9%

Розрахунок коефіцієнту наплавки металу ведем за формулою :

2.10

Розрахунок практичної площі перерізу шва ведемо за формулою .

2.11

мм

Отриманий шов, виконаний підібраними параметрами має площу поперечного перерізу =411,79 мм . Похибка порівняно з розрахунковою площею поперечного перерізу становить 3,3 % і входить в межі допустимо похибки 5%. Отже режими підібрані вірно.

ІІ. Оцінка миттєвої швидкості охолодження.
Для визначення з чим ми маємо справу при даних умовах зварювання ми встановлюємо схему тіла. Для цього визначаємо величину

безрозмірного критерію за формулою :

^2.12

Дж/см;

- схема нагрівання зварюваної деталі –нескінченне тіло.

Миттєва швидкість охолодження для пластини визначається за формулою (15):

_2.13

Отримане значення миттєвої швидкості охолодження виходить за межі

оптимального інтервалу, який для сталі 09Г2С складає 1,0...15,0К/с. Тому для одержання якісного зварного з’єднання при зварюванні на даному режимі необхідно призначити попередній підігрів. Температуру попереднього підігріву призначаємо, спираючись на рекомендовані значення

_2.14
_2.15

= 0.293

Розраховуємо температуру підігріву за формулою 2.15 :

Таблиця 2.8 – Параметри режиму зварювання шва Т6 S=20мм

Шов

Захисне середовище

Діаметр дроту, мм

Полярність, рід струму

І_звк, А

U_дк, В

V_звк, м/хв.

І_звз, А

U_дз, В

V_звз, м/хв.

Т_під.,

⁰С

Т6 S=20

Газ 80% СО₂+20%О₂Дріт

Св-08ГА

Постійний струм,

зворотна полярність

320 10

25,4 1

500 10

36 1

35,5

200

Розрахунок параметрів режиму механізованого зварювання в СО₂+О₂

Шов: №1. Тип з’єднання Т6 S=20мм, 09Г2С

Розрахунок площі поперечного перерізу шва:

_2.16

З таблиці залежності кількості шарів від товщини металу приймаємо кількість шарів n=9

2. Вибір діаметру зварювального дутому:

Для зварювання даної сталі приймаємо дріт марки Св-08Г2С діаметром d=2 мм. Зварювання прводимо в суміші захисних газів 80% СО₂+20% О₂

3. Розрахунок сили зварювального струму:

З таблиці вибираємо, що

Зварювання проводимо постійним струмом зворотної полярності.

4. розрахунок напруги на дузі:

З таблиці вибираємо, що

для =2мм, =400А, =30,5 1В

=2мм, =500А, =38 1В

5. Розрахунок подавання дроту

З таблиці вибираємо, що

для =2мм, =400А, =355м/год

=2мм, =500А, =545м/год

6. Розрахунок швидкості зварювання

З таблиці вибираємо, що

для =2мм, =400А, =32мм =35,5 м/год

=2мм, =500А, =50мм =34м/год

7. Витрати захисного газу 80% СО₂+20% за формулою 2.6 :

О₂

л/хв

л/хв.

8. Розрахунок вильоту електроду ведемо за формулою 2.7:

мм

Перевірка:

І. Перевірка практичної площі поперечного перерізу шва.

1. Розрахунок густини зварювання ведем за формулою 2.8

=127,38А/мм

=159,23 А/мм

Розрахунок коефіцієнту втрат електродного металу на розбризкування та вигар ведем за формулою 2.9:

=10,4%

=11,9%

Розрахунок коефіцієнту наплавки металу ведем за формулою 2.10:

Розрахунок практичної площі перерізу шва ведемо за формулою 2.11.

мм

Отриманий шов, виконаний підібраними параметрами має площу поперечного перерізу =230,34 мм . Похибка порівняно з розрахунковою площею поперечного перерізу становить 1,2 % і входить в межі допустимо похибки 5%. Отже режими підібрані вірно.

ІІ. Оцінка миттєвої швидкості охолодження.

Для визначення з чим ми маємо справу при даних умовах зварювання ми встановлюємо схему тіла. Для цього визначаємо величину безрозмірного

критерію за формулою 2.12:

Дж/см;

- схема нагрівання зварюваної деталі –плоский слой.

Миттєва швидкість охолодження для пластини визначається за формулою :

2.17

Отримане значення миттєвої швидкості охолодження виходить за межі

оптимального інтервалу, який для сталі 09Г2С складає 1,0...15,0К/с. Тому для одержання якісного зварного з’єднання при зварюванні на даному режимі необхідно призначити попередній підігрів. Температуру попереднього підігріву і еквівалент вуглецю розраховуємо за формулами 2.14; 2.15

= 0.293

Розраховуємо температуру підігріву за формулою 2.14:

Таблиця 2.8 – Параметри режиму зварювання шва Т6 S=20мм

Шов

Захисне середовище

Діаметр дроту, мм

Полярність, рід струму

І_звк, А

U_дк, В

V_звк, м/хв.

І_звз, А

U_дз, В

V_звз, м/хв.

Т_під.,

⁰С

Т6 S=20

Газ 80% СО₂+20%О₂Дріт

Св-08ГА

Постійний струм,

зворотна полярність

400 10

30,5 1

500 10

36 1

35,5

200

Розрахунок параметрів режиму механізованого зварювання в 80%СО₂+20%О₂.

Шов №1Тип з’єднання Т1 6

1.Визначаємо площу наплавленого металу, F_н, мм²

_2.18

мм²

2. Призначаємо глибину проплавлення H_S

Для кутових швів

H_S=(0,7...1,1) k 2.19

H_S=(0,7...1,1)·6=4,2...6,6 мм

3. Розраховуємо збільшення фактичної глибини проплавлення, та зведену глубину проплавлення за формулами:

Призначаємо діаметр електродного дроту, виходячи із рівня автоматизації, типу з’єднання та товщини металу.

Для кутових з’єднань катетом k=6мм елементів, товщиною 16мм рекомендований дріт діаметром d_е.д.=2мм. Зварюємо зварювальним дротом Св-08Г2С.

3. Силу зварювального струму визначаємо за наступною формулою для кутових швів:

_2.20

Приймаємо

4.Напруга га дузі визначається за формулою:

_2.21

5.Швидкість зварювання визначаємо за формулою:

2.22

6.Розраховуємо швидкість подавання дроту за формулою:

2.23

7. Розраховуємо витрати газу за формулою:

2.6

8. Розраховуємо виліт електродного дроту за формулою 2.7:

мм

Перевірка:

І. Перевірка геометричних розмірів зварного шва.

1. Розраховуємо практичку зведену глибину проплавлення за формулою:

_2.24

Практична глибина проплавлення входить в розрахований діапазон H_S=(0,7...1,1)·6=4,2...6,6 мм

ІІ. Оцінка миттєвої швидкості охолодження.

Для визначення з чим ми маємо справу при даних умовах зварювання ми встановлюємо схему тіла. Для цього визначаємо величину безрозмірного критерію за формулою (14):