Пример расчёта режима ручной дуговой сварки по размерам шва.

3.1 Задача. Определить режим ручной дуговой сварки стыкового соединения № 2 верхней полусферы резервуара, Рис.3.2.

Рисунок 3.2 Сферический резервуар

3.2 Подготовка исходных данных. Из технологического анализа сварного изделия установлено:

- основной металл – сталь 09Г2С (ГОСТ 19282);

- электрод Э46А основного типа – УОНИ-13/55К;

- сварка ручная дуговая;

- толщина основного металла - 26мм;

- тип соединения – стыковое типа С17 по ГОСТ 5264;

- тип шва – стыковой, многопроходный (из табл.3.2);

- положение шва при сварке - вертикальное;

- форма и размеры подготовки кромок, Рис.3.3;

- род тока – постоянный обратной полярности (из табл.3.1)

Вычерчиваем стыковое соединение С17 из ГОСТ – 5264, Рис.3.3 и выписываем основные размеры подготовки кромок под сварку и шва:

Рисунок 3.3 Тип, конструктивные размеры и элементы стыкового соединения №1 резервуара:

S = 26 мм; в = с = (2 ± 1/2) мм; a = 27⁰ ± 3⁰; e < 38 мм; g = (0,5⁺²_-0,5) мм.

3.3 Расчёт режима сварки.

3.3.1 Определяем диаметр электродов. Так как шов многопроходный, то d_эл необходимо определять для корневого d_эл.К и заполняющих d_эл.З проходов. Для корневого прохода d_эл.К не рассчитываем, а принимаем из условия d_эл.К £ 3; 4 мм. Принимаем d_эл.К = 3 мм.

С учётом типа шва и формы подготовки кромок под сварку (h_р = 0,7·S, табл.3.3) и вертика-льного положения шва ( К_d2 = 0,5) рассчитаем d_эл.З заполняющих проходов по формуле (3.1):

d_эл_.З = (К_d1·S)^0,7 + К_d2 = (0,7·S)^0,7 + 0,5 = (0,7·26)^0,7 + 0,5 = 6,1 мм.

Но при сварке в вертикальном положении имеется ограничение d_эл£ 4; 5 мм. Поэтому принимаем d_эл.З = 4 мм.

3.3.2 Сварочный ток определяем по формуле (3.3): I_св = K_I₁·K_I₂·d^1,4

По Табл.3.4 и 3.5 для электродов с основным типом покрытия и вертикальным положением шва находим K_I₁ = 20 ± 3 и K_I₂ = 0,76…0,78

Рассчитываем I_свдля корневого (I_свК) и заполняющих (I_свЗ):

I_свК = K_I₁·K_I₂·d^1,4 = (20 ± 3) (0,76…0,78) · (d_эл.К)^1,4 = (17…23)(0,77) · 3^1,4= 61…82 А;

I_свЗ = K_I₁·K_I₂·d^1,4 = (20 ± 3) (0,76…0,78) · (d_эл.З)^1,4 = (17…23)(0,77) · 4^1,4= 91…123 А.

Так как металл толстолистовой, принимаем сварочный ток по верхнему пределу:

I_свК = 80 А; I_свЗ = 120 А.

3.3.3 Напряжение сварки для электродов основного типа рассчитываем по формуле (3.4):

U_сК = 12 + 0,36·(I_св/ d_эл) = 12 + 0,4·(80/3) = 22,6 В;

U_сЗ = 12 + 0,36·(I_св/ d_эл) = 12 + 0,36·(120/4) = 24,0 В.

3.3.4 Прирасчёте общего количества проходов учитываем, что шов многопроходный и

выполняется как односторонний с одним корневым проходом. В этом случае общее количество проходов N₀ равно:

N₀ = [( F₀ - F_К) / F_З] + 1,

где F₀ – общая площадь поперечного сечения наплавленного металла шва стыка С17, мм²;

F_К - площадь поперечного сечения наплавленного металла корневого прохода, мм²;

F_З - площадь поперечного сечения каждого из заполняющих проходов, мм².

При известных диаметрах электродов определяем F_К и F_З:

F_К = (5…7) · d_эл.К = 6·3 = 18 мм²;

F_З = (8…10) · d_эл.З = 9·4 = 36 мм².

По Рис. 3.3 определяем общую площадь поперечного сечения наплавленного металла шва:

F₀ = F₁ + F₂ + 2F₃ = К_d1· e·g + в· S + 2· (1/2) · (S - c)² · tg a =

= 0,7· 38·0.5 + 2·26 + 2·(1/2) ·(26 - 2)² · tg (27⁰) = 358.8 мм²

Общее количество проходов:

N₀ = [(F₀ - F_К) / F_З] + 1 = [(358,8 - 18) / 36 + 1] = 10,47 ~ 10 проходов.

3.3.5 Скорость сварки рассчитаем по формуле (3.8):

Так как сварка ведётся на постоянном токе обратной полярности, то коэффициент α_н принимается. Для электродов УОНИ 13/55К известно, что α_н = 9,5 г/(А·ч) = 2,639·10^-3 г/(А·с).

Плотность физическая для низколегированной стали ρ = 7,8·10^-3 г/мм³.

Для этих данных рассчитаем V_свдля корневого и заполняющего швов:

V_свК = = (2,639·10^-3·80) / (7,8·10^-3·18) = 1,5 мм/с (5,4 м/ч);

V_свЗ = = (2,639·10^-3·120) / (7,8·10^-3·36) = 1,13 мм/с (4,1 м/ч).

Технико-экономические показатели процесса рассчитать самостоятельно.

4. Варианты заданий по практической работе №5. Рассчитать по варианту задания параметры режима сварки и основные технико-экономические показатели технологического процесса.

Задача №1. Стыковое соединение типа У6 (ГОСТ-5264).

Основной металл – сталь 10ХСНД толщиной 24 мм.

Сварочные материалы - выбрать электроды по таблице 3.1.

Сварка ручная дуговая, в потолочном положении.

Сварка выполняется на постоянном токе, полярность обратная.

Шов – угловой, со скосом одной кромки, односторонний.

1. Указать класс и свойства основного металла.

2. Указать химсостав электрода и покрытия..

3. Рассчитать режимы сварки и технико-экономические параметры процесса на один погонный метр длины шва.

Задача №2. Стыковое соединение типа С8 (ГОСТ-5264).

Основной металл – сталь ВСт3пс толщиной 27 мм.

Сварочные материалы - выбрать электроды по таблице 3.1.

Сварка ручная дуговая, в нижнем положении.

Сварка возможна на постоянном и переменном токе, полярность обратная и прямая.

Шов – стыковой, со скосом одной кромки, односторонний.

1. Указать класс и свойства основного металла.

2. Указать химсостав электрода и покрытия.

3. Рассчитать режимы сварки и технико-экономические параметры процесса на один погонный метр длины шва.

Задача №3. Стыковое соединение типа С10 (ГОСТ-5264).

Основной металл – сталь 10Г2С1 толщиной 26 мм.

Сварочные материалы - выбрать электроды по таблице 3.1.

Сварка ручная дуговая, в горизонтальном положении.

Сварка выполняется на постоянном токе, полярность обратная.

Шов – стыковой, односторонний на остающейся подкладке, со скосом одной кромки.

1. Указать класс и свойства основного металла.

2. Указать химсостав электрода и покрытия.

3. Рассчитать режимы сварки и технико-экономические параметры процесса на один погонный метр длины шва.

Задача №4. Стыковое соединение типа С11 (ГОСТ-5264).

Основной металл – сталь ВСт3пс толщиной 26 мм.

Сварочные материалы - выбрать электроды по таблице 3.1.

Сварка ручная дуговая, в нижнем положении.

Сварка возможна на постоянном и переменном токе, полярность обратная и прямая.

Шов – стыковой, со скосом одной кромки, односторонний замковый.

1. Указать класс и свойства основного металла.

2. Указать химсостав электрода и покрытия.

3. Рассчитать режимы сварки и технико-экономические параметры процесса на один погонный метр длины шва.

Задача №5. Стыковое соединение типа С19 (ГОСТ-5264).

Основной металл – сталь 10Г2 толщиной 28 мм.

Сварочные материалы - выбрать электроды по таблице 3.1.

Сварка ручная дуговая, в вертикальном положении.

Сварка выпоняется на постоянном токе, полярность обратная.

Шов – стыковой, со скосом одной кромок, односторонний на остающейся подкладке.

1. Указать класс и свойства основного металла.

2. Указать химсостав электрода и покрытия.

3. Рассчитать режимы сварки и технико-экономические параметры процесса на один погонный метр длины шва.

Задача №6. Стыковое соединение типа У9 (ГОСТ-5264).

Основной металл – сталь ВСт2сп толщиной 30 мм.

Сварочные материалы - выбрать электроды по таблице 3.1.

Сварка ручная дуговая, в потолочном положении.

Сварка возможна на постоянном и переменном токе, полярность обратная.

Шов – угловой, со скосом кромок, односторонний.

1. Указать класс и свойства основного металла.

2. Указать химсостав электрода и покрытия.

3. Рассчитать режимы сварки и технико-экономические параметры процесса на один погонный метр длины шва.

Контрольные вопросы.

1. Какой должна быть внешняя характеристика источника питания дуги при ручной дуговой сварке покрытыми стальными электродами?

2. Назовите прямые и косвенные параметры режима ручной дуговой сварки.

3. Укажите, чем отличается прямая полярность при дуговой сварке от обратной полярности?

4. Укажите, в какой зоне сварочной дуги выделяется большее количество тепловой энергии: у катода или у анода?

5. Расшифруйте две марки сварочной проволоки: Св-08А и Св-08Г А, и укажите, в чем разница между ними?

6. Расшифруйте следующие типы электродов: Э42 и Э42 А, и укажите, в чем разница между ними?

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 799; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!