2.6.Вибір присадочних матеріалів,флюсів і газів

Для зварювання борту перехідного найбільш якісним буде дріт марки Св-08Г2С-О,тому що при зварюванні цим дротом: якісні шви, безпечний для працівників, мале розбризкування металу, забезпечує високу продуктивність, економічно недорогий, забезпечує потрібну ефективність зварювання, висока якість обміднення і стабільний хімічний склад.

Малюнок 8 – зварювальній дріт Св-08Г2С-О

Марка дроту	Хімічний склад,%
Св-08Г2С-О	С	Si	Mn	Cr,не більш	Ni,не більш	S,не більш	P,не більш
	0,05- 0,11	0,70- 0,95	1,8- 2,1	0,20	0,25	0,025	0,030

Таблиця 12 – Хімічний склад дроту Св – 08Г2С - О

У якості захисного газу необхідно застосовувати суміш аргону та вуглекислого газу.

Малюнок 9 – захисні гази

Додавання аргону дозволяє підвищити температуру зварювальної дуги, що покращує проплавлення зварного шва, збільшуючи продуктивність зварювання в цілому. При цьому проплавлення набуває форми «Кинджалу», що дає можливість виконувати однопрохідне зварювання в щільову розділку металу великої товщини. При зварюванні у середовищі аргону мінімізується вигорання активних легуючих елементів, що дозволяє використовувати більш дешеві зварні дроти.

Аргон негорючий і вибухобезпечний. Не утворює вибухових сумішей з повітрям. Будучи важчим за повітря, аргон забезпечує якісний газовий захист зварювальної ванни.

2.7. Розрахунок зварних швів на міцність

Виконуємо розрахунок зварного з'єднання по напругах, що допускаються, і граничному стану при статичних і динамічних навантаженнях.

Малюємо схему розрахункового зварного з'єднання.

8

Розрахунки по напругах, що допускаються.

При розрахунках конструкцій по напругах, що допускаються, умови міцності мають вигляд: σ ≤ [σ];

де σ - напруга в небезпечному перерізі елемента, МПа; [σ] – граничне напруження, Мпа.

Для безпеки конструкції, що граничне напруження повинне становити лише деяку частину від границі текучості (або, як це прийняте для тендітних матеріалів, від межі міцності): σ_т 245

[σ]= n_з = 1,3 = 188,46 МПа

де n_з - коефіцієнт запасу, σ_т - границя текучості матеріалу конструкції.

[т] - допустима напруга на зріз визначається за формулою:

0,65 від [σ] = 0,65 * 188,46 = 122,49 МПа

Умови міцності перевірка:

[σ] 188,46

К = δ* 1,4 * [т] = 8* 1,4 * 122,49 = 8мм

Де – δ товщина елементу.

2.8.Розрахунок і вибір режимів зварювання

Режими зварювання в захисних газах мають такі основні параметри:

• рід, сила і полярність струму;

• напругу зварювання,

• діаметр дроту;

• швидкість подачі електродного дроту;

• виліт, нахил і коливання електрода;

• швидкість зварювання;

• витрата газу;

• склад газу.

Розраховуючи режими зварювання необхідно ураховувати геометричні розміри зварних швів за ГОСТ 14771-76. При виготовленні борту перехідного використовуються такі зварні шви(Н₁,Н₂,Т₁).

Таблиця – 13 Конструктивні елементи зварних з^,єднань Т₁

Условне обозначення Зварного з.єднання	Конструктивні елементи		Спосіб зварювання	S	b
	Підготовлення кромок зварних з.єднаннь	Шва зварного з.єднання			Номін.	Пред. откл.
Т1	s	k	ИНп, ИП,УП	6,0-20,0	0	+1,5

_{Таблиця – 14 Конструктивні елементи зварних з,єднань Н2}

Условне обозначення Зварного з.єднання		Конструктивні елементи			Спосіб зварювання	S		b			B
		Підготовлення кромок зварних з.єднаннь		Шва зварного з.єднання				Номін.		Пред. откл.
H2	B		к		ИП,УП	5,5-10.0	0		+1,0		8,0- 40,0

_{Таблиця – 15 Конструктивні елементи зварних з,єднань Н1}

Условне обозначення Зварного з.єднання		Конструктивні елементи		Спосіб зварювання	S		b			B
		Підготовлення кромок зварних з.єднаннь	Шва зварного з.єднання				Номін.		Пред. откл.
H1	b		к	ИП,УП	5,5-10.0	0		+1,0		8,0- 40,0

Зварювання у вуглекислому газі дротом суцільного перетину (Св-08Г2С).

Розрахунок зварювального струму,А,здійснюється по формулі:

j*F_еп=,А,

де j – щільність струму,А/мм²;F_еп – площа поперечного перерізу електродного дроту,мм².

Таблиця 16- Значення щільності струму

Діаметр дроту	1,2	1,6	2,0	2,5
Щільність струму	88-195	90-160	60-140	45-70

Для D_еп=1,6мм,приймаємо j=141А/мм²;

F=2,0мм².

І_зв=141 * 2 = 282 , А

Швидкість подачі електродного дроту , м/год,рахується по формулі:

4 * a_p * I_зв 4 * 0,004 * 282

V_дріт= П * d_e² * Р = 3,14 * 2,56 * 7,85 * 10^-3 = 71,5 (м/год);

а_р=3 + 0,08 *(І_св/d_e) =3 + 0,08 * (282/1,6)= 17,1 (г/А * год);

де, а_р -коеф.расплавлення дроту,г/А * год;Р – щільність металу електродного дроту,г/см³(7,85).

Таблиця 17 - Залежність напруги і витрачання вуглекислого газу від сили зварювального струму:

Товщина металу,мм	Загальна кількість слоїв шву	Діаметр електродного дроту,мм	Зварювальний Струм, А	Напруга, В	Швидкість зварювання, м/год	Витрати СО2, л/мін
3-5		1,6-2	160-200	27-29	20-22	4-16
6-8	1-2	2	280-300	28-30	18-22	16-18
8-12	2-3	2	380-400	30-32	18-22	18-20
			280-300	28-30	16-20
12-18	2	2	380-400	30-32	16-20	18-20
20	2	2	440-460	30-32	16-20	18-22
25-30	4	2	380-450	30-32	16-20	18-22
40-та більш	10-та більш	2	380-450	30-35	16-20	20-24

Швидкість зварювання,м/год,рахується по формулі:

а_н * І_зв 14,5 * 282

V_зв= 100 * F_в * р = 100 * 0,3 * 7,85 =17,3 (м/год)

а_н = а_р * ( 1-}{ )=17,1 * ( 1-0,15 )=14,5 (г/А*год)

де - а_н-коеф. наплавлення,а_н=а_р * (1-0,15);

F_в – площа поперечного перерізу одного валика (0,3-0,7 см²).

Час горіння дуги, год ,визначається по формулі:

G_H 1200

T₀= I_{зв *} а_н = 282*14,5 = 0,29 (год);

Де – Gн- маса наплавленого металу;

Повний час зварювання, год,визначається по формулі:

T₀ 0,29

T = k_n = 0,6 =0,48 (год);

Витрати електродного дроту ,г, визначається по формулі:

G_дріт=G_н * (1+0,15)=1200 * 1,15=1380 (г);

Витрата електроенергії, кВт*год ,визначається по формулі:

U_g * I_зв

А = * 1000 * t₀ + w₀ * ( T - t₀ )=

28*282

= 0,6 * 1000 *0,29+2 * ( 0,48 – 0,29 )=4,19(кВт * год);

д е- КПД джерела живлення , 0,6-0,7;U_g-напруга на дузі;W₀-потужність джерела живлення що працює на холостому ході.

Таблиця 18 - Рекомендовані значення вильоту електродного дроту залежно від діаметра:

Діаметр електродного дроту,мм	0,8	1,0	1,2	1,6	2	2,5
Виліт електрода,мм	6-12	7-13	8-15	13-20	15-20	15-30

Для діаметру 1,6мм,обираємо виліт електрода 15мм.

Таблиця 19 - Параметри режиму напівавтоматичного зварювання у вуглекислому газі:

Діаметр електродного дроту,мм	Зварювальний Струм,А	Швидкість подачі дроту,м/год	Швидкість зварювання, м/год	Виліт електроду, мм	Напруга на дузі, В
1,6	282	71,5	17,3	15	28