Содержание отчета и требования к его оформлению
Отчет должен содержать цель работы, исходные данные, подробные комментарии к выбору типов сварного соединения, формы и параметров сварного шва, разработке технологий подготовки элементов конструкции под сварку и процесса сварки, рассчету массы наплавленного металла и количества необходимых для сварки электродов, установлению силы сварочного тока, основного времени сварки, эффективной мощности дуги.
Графическая часть отчета включает в себя эскизы сварной конструкции, используемых сварных соединений, мест установки прихваток на соединяемых элементах конструкции с указанием порядка установки.
Отчет должен быть оформлен на стандартных листах формата А4 и содержать титульный лист. Текст необходимо набрать на компьютере, либо четко и разборчиво написать от руки. Графическая часть оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД.
Пример выполнения задания
п.1. Дано: электродная проволока 4 Св-30Х25Н16Г7,
условное обозначение электрода:
п.2. Дано: Сварная конструкция (рис. 1.11). Сталь 09Г2. Непрерывный шов по замкнутому контуру.
Рис. 1.11. Сварная конструкция из швеллера и уголка
Выполнение задания:
п.1. Стальная сварочная проволока диаметром 4 мм, содержащая в своем составе ~ 0,3%С, 25%Сr, 16%Ni, 7%Mn.
Э46А - тип электрода; УОНИИ-I3/45 — марка электрода; 3,0 — диаметр электрода, мм; У — для сварки углеродистых и низколегированных сталей; Д2 - с толстым покрытием второй группы качества; 43 — предел прочности материала сварного шва (430МПа); 2 — относительное удлинение не менее 22 %; 5 — ударная вязкость не менее 34,3 Дж/см2; Б — с основным покрытием; 1 - для сварки во всех пространственных положениях; 0 - на постоянном токе обратной полярности.
|
|
п. 2. Разработка технологического пpoцесса изготовления сварной конструкции
2.1. Установление типов сварного соединения, формы и параметров сварного шва.
Для изготовления сварного изделия (рис. 1.11) с толщиной стенки S = 6 мм необходимо использовать два типа сварных соединений с зазором между свариваемыми деталями а = 2 мм:
- стыковое (рис. 1.12) с V-образной разделкой кромок;
Рис. 1.12. Стыковое соединение элементов детали
- нахлесточное (рис. 1.13) с угловым швом с нормальной поверхностью с катетом, равным сумме толщины металла и величины зазора между деталями (К = 8мм)
Рис. 1.13. Нахлесточное соединение элементов детали
2.2. Разработка технологий подготовки элементов конструкции под сварку и процесса сварки.
Места сварки очищаются от ржавчины, краски, масла и окалины зачисткой стальной щеткой. Кромки элементов под стыковой шов разделываются под углом 300 на кромкострогальном станке.
|
|
Предварительная прихватка деталей выполняется на расстоянии 100 мм от краев, при длине прихваток 5 мм и расстоянием между прихватками 100 мм. Порядок простановки прихваток - от краев листа (рис. 1.14).
Рис. 1.14. Места и порядок установки прихваток на соединяемых элементах конструкции
Для разработки технологии сварки конструкции рассчитаем ориентировочный показатель свариваемости материала конструкции - стали марки 09Г2, исходя из ее химического состава (C=0,09%, Mn=1,6%, Si=0,25%, Cr=0,3%, Cu=0,3%, Ni=0,3% [9]):
Сэ = С + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 = 0,44%
Сталь относится к удовлетворительно свариваемым материалам (0,25% < Сэ ≤ 0,45%) и имеет склонность к образованию горячих и холодных трещин. Для избежания горячих трещин необходимо производить сварку в режимах, обеспечивающих снижение доли основного металла в материале шва, и применить марки электродов данного типа с пониженным содержанием углерода. (Возникающее при этом снижение прочности шва компенсируется повышенным содержанием в электродном материале марганца и кремния или введением этих элементов в шов из материала покрытия).
Для предотвращения образования холодных трещин требуется применить предварительный подогрев свариваемых деталей до 250-3000С, чем достигается снижение скорости охлаждения металла в околошовной зоне и, как следствие, предотвращение образования в ней закалочных структур.
|
|
Вследствие значительной толщины сварочного шва он выполняется двухслойным с несовпадением стыков швов в различных слоях и очисткой металлической щеткой поверхности предыдущего слоя от окалины и шлаков.
2.3. Установление диаметра, группы, типа и марки электрода.
Диаметр электрода выбираем, исходя из толщины свариваемых изделий: для толщины свариваемых изделий 6 мм оптимальный диаметр dэ= 4 мм.
Тип электрода выбираем, исходя из прочностных свойств свариваемого материала (предел прочности материала сварного шва не должен уступать значению аналогичного показателя стали 09Г2 (σв= 440МПа [9])): электрод группы У типа Э46 марки МР-3 (одной из наиболее распространенной) с рутиловым покрытием.
2.4. Рассчет массы наплавленного металла и количества необходимых для сварки электродов.
Площадь сечения сварного шва стыкового соединения (рис. 12):
Fст = Кст • (F2▲ + F▄) = 1,2 (3 • 1,5 + 2 • 6) ≈ 20 мм2,
где Кст - коэффициент, учитывающий увеличение площади сечения шва за счет высоты усиления h1 и величины проплава h2 (рис.7) (Принимаем равным 1,2).
|
|
Объём сварного шва стыкового соединения:
Vст = Fст • Lст = 20 • (1000 + 2 • 200) = 2,8 • 104 мм3 =2,8 • 10-5 м3,
где Lст - длина сварного шва стыкового соединения.
Площадь сечения углового сварного шва нахлесточного соединения с нормальной поверхностью (рис. 13):
Fнахл = F▲= 0,5 • 8 • 8 = 32 мм2
Объём сварного шва нахлесточного соединения:
Vнахл = Fнахл • Lнахл = 32 • 1000 = 3,2 • 104 мм3 = 3,2 • 10-5 м3,
где Lнахл - длина сварного шва нахлесточного соединения.
Суммарный объем сварного шва:
V∑ = Vст + Vнахл = 6• 104 мм3 = 6 • 10-5 м3.
Масса наплавленного металла в сварном шве изделия:
gМе = V∑ • ρ = 6 • 10-5 • 7,8 • 103 = 0,47 кг = 470г,
где ρ - плотность материала шва (для стали 7,8 • 103 кг/ м3).
Необходимая масса электродного материала:
gэ∑ = gМе /0,8 = 590 г.
Масса рабочей части электрода (Lэл = 420мм) диаметром 4 мм стандартной длины:
gэ = Fэл • Lэл • ρ = (3,14 • 42 • 420 • 7,8 • 10-3)/4 = 40 г.
Количество электродов, необходимое для изготовления изделия:
N = gэ∑ / gэ = 590 / 40 ≈ 15 электродов.
2.4 Установление силы сварочного тока, основного времени сварки, эффективной мощности дуги.
Сила сварочного тока определяется по формуле (1) и равна
I =(20 + 5•4) • 4 = 160 А.
Напряжение дуги (2):
Ud = 15 + 3,3•2 = 21,6 В.
Основное время сварки (3):
t = 590 / 10/ 160 = 0,37часа = 22 мин
Полная мощность, выделяющаяся в столбе дуги (4):
Q = 160 • 21,6 = 3456 Вт.
Эффективная мощность дуги:
Qэ = 0.75 • 3456 = 2592 Вт = 2,6 кВт.
Лабораторная работа №2
«Паяльное производство»
Введение
Пайкой называют процесс соединения деталей посредством припоя — более легкоплавкого сплава, который смачивает поверхности деталей и затвердевая, связывает их. Пайка похожа на сварку плавлением, но при сварке кромки деталей обязательно оплавляются, а при пайке плавится только припой и может происходить лишь взаимное растворение паяемого материала и припоя.
Современная пайка — это группа технологических процессов, позволяющая соединять практически любые металлические сплавы и во многих случаях получать соединения, равнопрочные с основным металлом. Эти соединения пригодны для эксплуатации в самых разнообразных условиях, в том числе при температурах 10000С и выше.
Цель работы — изучение основ технологии паяльного производства. Получение практического навыка пайки деталей из различных металлических конструкционных материалов с использованием паяльника.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 403; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!