3. Последовательность технологических операций при производстве сварочных работ
Изготовление сварных конструкций представляется в виде следующих операций:
Заготовительные операции (правка, разметка, резка, отливка, ковка и др.);
Разделка кромок заготовки под сварку;
Подготовка свариваемых поверхностей (зачистка – осуществляется механическими щетками или химическим способом);
Предварительная химическая обработка;
Сборка сварной конструкции под сварку. Используются опорные плиты , сборочно-сварные стенды, упорные и зажимные приспособления, стяжки, распоры, манипуляторы и т.д. Для обеспечения жесткости и прочности собранного узла детали часто фиксируют с помощью прихваток;
Предварительный подогрев перед сваркой;
Окончательная сварка в соответствии с чертежом детали;
Зачистка сварных швов от шлака, грата, окалины;
Окончательная термическая обработка сварных швов;
Контроль качества сварных швов и исправление дефектов;
4. Основные режимные параметры сварки
a) Для стыкового шва
Величину тока следует подбирать по следующей зависимости
I = K*d = 50*5 = 250 А,
где d – диаметр электрода, мм; К – коэффициент, равный 40…60 А (выбираем 50А) на миллиметр диаметра электрода.
Важной характеристикой процесса сварки является коэффициент
наплавки
,
(Кн = 9)
Количество металла, необходимого для сварного шва Qн (г) можно определить по формуле Qн = 10-3LшF, где Lш длина свариваемого шва (мм), F – площадь поперечного сечения шва (мм2), – плотность электродного металла, для стали = 7,8 г/см3. Для одностороннего стыкового шва площадь поперечного сечения F можно определить по формуле: F = b, где -толщина свариваемого металла (мм), b – зазор (расстояние) между свариваемыми деталями (мм).
F = 15*3 = 45 мм2
Lш
= 2
= 6.28*90 = 565.2 мм
Qн = 0,001*565,2*45*7,85 = 199,6 г
Скорость сварки можно определить из соотношения:
=
= 204,7 см/ч
где V – скорость сварки, см/ч; F – площадь поперечного сечения шва, см2; ρ – плотность стали, равная 7,85 г/см3;
Удельный расход электроэнергии на наплавление металла равен:
где Uд – напряжение дуги (В), которое можно определить по формуле:
Uд = а + b·lд = 11 + 3*3,5 = 21,5
где а – суммарное падение напряжения на аноде и катоде; равное 10…12 В/мм; b – удельное падение напряжения на единицу длины дуги; равное 2..4 мм; Длину дуги можно определить по формуле Lд = 0,5(dэ + 2), где dэ диаметр электрода (мм)
Расход электродов, пошедших на образование данного сварного соединения – n,
,
где Qp – масса расплавленного электродного металла, г; Qэ – масса одного электрода, г.
Расход толстопокрытых электродов с учетом потерь принимаем, как Qр = 1,6…1,8Qн = 278,6 г
Qн = 0,001*565,2*45*7,85 = 199,6 г
Qэ = Qст + Qпокр,
где Qст – масса металлического стержня, г; Qпокр – масса электродного покрытия, г.
=
53,92
г
где lэ – длина электрода, равная в данном случае 350мм.
Qпокр = 30%(Qст) = 0,3*53,92 = 16,176 г
Qэ = 53,92 + 16,18 = 70,1 г
б) Для углового шва
Величину тока следует подбирать по следующей зависимости
I = K*d = 50*5 = 250 А,
где d – диаметр электрода, мм; К – коэффициент, равный 40…60 А (выбираем 50А) на миллиметр диаметра электрода.
Важной характеристикой процесса сварки является коэффициент наплавки Кн =
.
Коэффициент
наплавки Кн
= Qн/I*t,
где Qн – масса наплавленного металла, г; I – сила тока, А; t – время сварки, ч;
t
=
=
=0,18
ч
где Кн – коэффициент наплавки, равный 9 г/(А·ч); V – навариваемый объем, см3 ; ρ – плотность стали, равная 7,85 г/см3; F – площадь поперечного сечения шва, (k2/2) см2; l – длина шва, см; К – катет шва,см; R – радиус окружности равный 7,5см для углового и 9,0см для стыкового шва.
Скорость сварки можно определить из соотношения:
=
где V – скорость сварки, см/ч; F – площадь поперечного сечения шва, см2; ρ – плотность стали, равная 7,85 г/см3;
Удельный расход электроэнергии на наплавление металла равен:
где Uд – напряжение дуги (В), которое можно определить по формуле:
Uд = а + b·lд = 11 + 3*3,5 = 21,5
где а – суммарное падение напряжения на аноде и катоде; равное 10…12 В/мм; b – удельное падение напряжения на единицу длины дуги; равное 2..4 мм; Длину дуги можно определить по формуле Lд = 0,5(dэ + 2), где dэ диаметр электрода (мм)
Расход электродов, пошедших на образование данного сварного соединения – n,
,
где Qp – масса расплавленного электродного металла, г; Qэ – масса одного электрода, г.
Расход толстопокрытых электродов с учетом потерь принимаем, как
Qн = 7,85·F·l = 354,1 г
Qр = 1,6…1,8Qн = 566,4 г
Qэ = Qст + Qпокр,
где Qст – масса металлического стержня, г; Qпокр – масса электродного покрытия, г.
=
53,92
г
где lэ – длина электрода, равная в данном случае 350мм.
Qпокр = 30%(Qст) = 0,3*53,92 = 16,35 г
Qэ = 53,92 + 16,35 = 70,1г
