Задание №1: Изучить теоретический материал, порядок выполнения лабораторной работы, составить отчёт и отчёт отправить мне на почту или в ВК.
Лабораторная работа
Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка
Цель Работы: изучение схемы сварочных процессов, знакомство с оборудованием, обучение практическим приемам наплавки сварных швов.
Сущность и основные параметры.
При автоматической сварке подача сварочной проволоки в зону дуги и перемещение дуги вдоль шва механизированы. При полуавтоматической сварке механизирована только подача сварочной проволоки, а перемещение дуги вдоль шва осуществляется вручную. Дуговая сварка под флюсом. Флюс — гранулированный порошок (размер зерен равен 0,25 — 4 мм). Назначение флюса — защита дуги и расплавленного металла, а также легирование и рафинирование металла шва. По химическому составу флюс напоминает обмазку электрода с покрытием. Одним из электродов при сварке под слоем флюса служит сварочная проволока. Обозначения сварочной проволоки приведены в табл. 1.3. «Св» — обозначает "сварочная", далее следует содержание углерода в сотых долях процента, например, 0,08 %, затем следуют символы химических элементов, входящих в состав металла сварочной проволоки, где цифра указывают их процентное содержание (если процентное содержание не превышает 1 %, то цифра, как правило, не ставится). Буква "А" в конце обозначения сварочной проволоки указывает на повышенную чистоту по химсоставу (пониженное содержание серы и фосфора). Флюс засыпается впереди электрода из бункера слоем 40-80 мм, шириной 40-100 мм. Источником тепла является электрическая дуга, под действием которой происходит расплавление кромок соединяемых элементов, электродной проволоки и флюса. При этом газообразующие компоненты флюса создают газовый пузырь вокруг дуги. Давление газового пузыря способствует оттеснению расплавленного металла из-под дуги и тем самым увеличиваем глубину проплавления. По мере удаления источника тепла расплавленный металл кристаллизуется в сварной шов, а расплавленный флюс, остывая, образует защитную шлаковую корку. Основными параметрами сварки под флюсом являются: сила тока, диаметр электрода, длина дуги, напряжение на дуге скорость движения электрода вдоль сварного шва и скорость подачи электродной проволоки. Сила тока изменяется в пределах -400-2000 А. Плотность тока (отношение величины тока и площади сечения электрода) составляет 35 — 250 А/ мм2. С увеличением плотности тока происходят увеличение глубины проплавления, с увеличением длины дуги и скорости движения электрода вдоль шва, наоборот, глубина проплавления уменьшается. При увеличении напряжения дуги увеличивается количество тепла, расходуемое на расплавление флюса. При этом растет ширина шва, а глубина проплавления изменяется незначительно. Для процесса сварки, кроме перечисленных параметров, имеет значение также вылет электрода (расстояние от токопровода до дуги) и толщина слоя флюса. С увеличением вылета возрастает нагрев электрода и скорость его плавления, что, в свою очередь, увеличивает количество наплавливаемого металла под дугой и, в конечном итоге, вызывает уменьшение глубины проплавления. Аналогичный результат получается и в случае уменьшения толщины слои флюса — при малой толщине флюса увеличивается его газопроницаемость, что уменьшает давление в газовом пузыре. Как следствие этого, происходит увеличение наплавленного металла под дугой и, следовательно, уменьшение глубины проплавления. Скорость подачи электродной проволоки зависит от силы, тока и от вылета электрода. С увеличением этих параметров должна возрастать и скорость подачи . Зависимость же диаметра электродной проволоки от скорости подачи обратная: чем больше диаметр, тем меньше скорость Преимущества сварки под флюсом: высокая производительность, вызванная механизацией процесса; высокое качество и стабильность свойств сварных швов; меньший, чем при ручной сварке, расход металла и электроэнергии. К недостаткам следует отнести возможность сварки только в нижнем положении, отсутствие визуального контроля процесса сварки, кроме того, автоматическая сварка целесообразна лишь при длинных и прямолинейных швах. При автоматической и полуавтоматической сварке имеет значение положение электрода по отношению к соединяемым деталям. При сварке в «лодочку» можно получить однослойный шов большего сечения, чем при наклонном электроде, но в атом случае требуется большая точность сборки — зазор не должен быть более 1,5 мм, в то время как при наклонном электроде зазор может быть 3 мм. Для обеспечения провара при различной толщине свариваемых элементов сварка выполняется в несимметричную относительно угла "лодочку" или несимметрично наклонным электродом. В нахлесточных соединениях при толщине верхнего элемента до <8 мм сварку можно вести вертикальным электродом.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дуговая сварка в защитном газе. Выбор защитного газа определяется прежде всего химическим составом свариваемого металла — для сварки стальных изделий применяется, как правило, углекислый газ, для сварки алюминиевых изделий — аргон или смесь аргона с гелием. Отличительной особенностью этого вида сварки является отсутствие флюса, защитные функции которого выполняются газом. Газ может подаваться в зону дуги центрально, и сбоку — навстречу движению электрода. Последний способ применяется при больших скоростях сварки Электрод при сварке может быть как плавящимся, так и неплавящимся с использованием присадочного металла или без него. Второй способ целесообразен для соединения металла толщиной до 5-6 мм. Вид тока может быть переменным или постоянным, однако при плавящемся электроде применение переменного тока затруднительно из-за нестабильности дуги. Основными параметрами режима сварки являются сила тока, напряжение дуги, диаметр электрода, скорость перемещения электрода и скорость подачи электродной проволоки, вылет электрода, полярность тока, расход и состав лафитного газа. Закономерность изменения формы сварных швов от основных параметров такал же, как и при сварке под флюсом. Полярность тока при сварке может быть прямой, в этом случае 70 % тепла выделяется на аноде (изделии), и обратной. При обратной полярности увеличивается разогрев металла электрода, уменьшается глубина проплавления, но увеличивается ширина сварного шва. Расход (давление) газа зависит от типа сварного соединения, толщины изделий и скорости сварки (с увеличением скорости сварки расход газа увеличивается), Кроме того, расход газа зависит от скорости ветра — чем сильнее ветер, тем больше расход. Преимуществами сварки в среде защитного газа являются:— возможность сварки в любом положении;— возможность визуального контроля за процессом образования сварного шва;— отсутствие операций по засыпке, уборке флюса и по удалению шлака. Недостатками являются: необходимость защитных мер против повышенной световой и тепловой радиации и возможность сдувания защитного газа.
|
|
|
Дуговая сварка порошковой проволокой. Защитные функции при такой сварке выполняет сердечник, состоящий на 40-60 % из неметаллических материалов, а электродом является металлическая оболочка порошковой проволоки. Сварка порошковой проволокой совмещает в себе преимущества сварки под слоем флюса и с применением защитных газов — высокая производительность, возможность сварки в любом положении, видимость процесса сварки, отсутствие сыпучих материалов. К недостаткам следует отнести малую поперечную жесткость порошковой проволоки, возможное увлажнение сердечника проволоки, что приводит к появлению пор в сварном шве, засорение металла шва неметаллическими включениями. Для предупреждения дефектов шва необходимо проволоку предварительно прокаливать при температуре 250 -300СС в течение 2-3 часов для удаления влаги. Однако это уменьшает жесткость проволоки и осложняет настройку механизма для ее подачи. Электродуговая сварка может выполняться также проволокой сплошного сечения без какой-либо защиты. В состав такой проволоки вводятся раскислители и элементы, снижающие растворимость азота в жидком металле. Техника сварки такими проволоками такая же, как и в среде защитного газа. Ограниченность применения этого вида сварки вызвана высокой стоимостью и недостаточной стабильностью качества сварного шва.
Рис. 2.7. Схема сварки порошковой проволокой
Источником питания могут быть трансформаторы, генераторы или выпрямители. Выпрямители бывают однопостовые с падающей, пологопадающей, жесткой и универсальной характеристикой. Выпрямители типа ВДУ (используемые для выполнения настоящей лабораторной работы) являются универсальными, т. е. их внешняя вольтамперная характеристика может быть падающей или жесткой ( табл. 2.1).
Таблица 2.1 Техническая характеристика однопостового выпрямителя ВДУ-504
| Пределы регулирования тока | Напряжение, В | КПД, % | Масса, кг | ||
| Сети | Номинальное | Холостого хода | |||
| 70-500 100-500 | 220, 380 | 22-45 18-50 | 72-76 | 82J | 400 |
Примечание. В числителе приведены значения для выпрямителя с падающей, а в знаменателе — с жесткой характеристиками.
Рис. 2.8. Схема сварочного трактора
В табл. 2.2 приведена техническая характеристика сварочного трактора АДФ-500, схема которого приведена на рис. 2.8.
Таблица 2.2 Техническая характеристика сварочного трактора АДФ-500
| Диаметр электрода, мм | Скорость подачи электрода, м/ч | Скорость сварки, м/ч | Предел регулирования тока | Габарит, мм | Масса, кг |
| 1.6-2.5 | 150-720 | 15-70 | До 500А | 590х265х425 | 28 |
Рис. 2.9. Схема полуавтомата для сварки в защитном газе
В полуавтоматах при сварке под флюсом на держателе устанавливается бункер для засыпки флюса. Флюс может подаваться также из отдельного бункера с помощью сжатого воздуха по резиновой трубке или по рукаву вместе с проволокой. При сварке в среде защитных газов полуавтоматы комплектуются баллоном для газа, редуктором, подогревателем газа и шлангом для подачи газа (рис. 2.9).
Таблица 2.3 Техническая характеристика полуавтомата А-И97
| Диаметр электродной проволоки, мм | Номинальный сварочный ток, А | Пределы регулирования тока, А | Скорость подачи проволоки, м/ч | Напряжение питающей сети, В | Масса тележки с механизмом подачи, кг |
| 1.6-3 | 500 | 80-500 | 90-900 | 220, 380 | 35 |
Для полуавтоматической сварки сплавов алюминия плавящимся электродом применяются полуавтоматы ПРМ-2, ПРМ-4, "Спутник". При выполнении точечной сварки могут также применяться полуавтоматы ПШП-10, ПДА-180-2, Напряжение питающей сети для полуавтоматов – 220 В, сила тока 200-500 А, толщина свариваемых изделий 1-50 мм, скорость подачи проволоки 1,7 — 18 м/мин, диаметр сварочной проволоки 0,8 — 2 мм. В качестве источника питания при сварке алюминия используются источники с жесткой характеристикой (ПСГ-350, ПСГ-500, ПСУ-500 и др.). При сварке элементов толщиной более 1.5 мм предусматривается импульсно-дуговой способ сварки и тогда, кроме источника питания, в цепь включается источник импульсов.
Порядок выполнения лабораторной работы.
1. Изучить настоящее пособие. 2. Ознакомиться со сварочным оборудованием с помощью настоящего пособия и преподавателя. 3. Научиться определять и устанавливать соответствующие параметры автоматической и полуавтоматической сварок (диаметр электрода, величину сварочного тока, скорость подачи проволоки, скорость сварки) в зависимости от вида сварного шва, защитных материалов и соединяемых элементов. 4. Решить задачу. 5. Написать отчет.
Указания по определению параметров сварки и выполнению контрольных швов.
Для задачи по подбору параметров сварки под слоем флюса использовать данные задачи. При этом глубину проплавления принять равной половине толщины соединяемых элементов. Род тока, полярность и способ защиты (флюс или защитный газ) указывает преподаватель. Требуется определить: марку флюса и сварочной проволоки, сижу тока, диаметр сварочной проволоки, напряжение, скорость сварки и скорость подачи проволоки. Сварка под флюсом.
Выбор марки флюса и сварочной проволоки осуществляется по табл.
При выборе силы переменного тока и диаметра сварочной проволоки следует руководствоваться данными табл. 2.4.
Таблица 2.4 Зависимость сварочного тока от диаметра проволоки
| Диаметр проволоки, мм | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Сварочный ток, А 190-250 250-600 350-800 470-1000 625-1350
Сила сварочного тока, сварочное напряжение и скорость сварки могут, быть определены по эмпирическим формулам:
формулы набрать
Где h — глубина проплавления в мм; D — диаметр электродной проволоки в мм;
КА — коэффициент пропорциональности, определяемый по табл.
Таблица 2.6 Значения коэффициента КА,
| Марка Флюса | Диаметр электродной проволоки, мм | КА | ||
| Переменный ток | Постоянный ток | |||
| Прямая полярность | Обратная полярность | |||
| 2 | 1,25 | 1,15 | 1,4 | |
| 3 | 1,1 | 0,95 | 1,25 | |
| АН-348А | 4 | 1,0 | 0,9 | 1,1 |
| 5 | 0,95 | 0,85 | 1,05 | |
| 6 | 0,9 | — | — | |
| 1,2 | — | — | 2,1 | |
| 1,6 | — | — | 1,75 | |
| Углекис — лый газ | 2,0 3,0 | — — | — — | 1,55 1,45 |
| 4,0 | — | — | 1,35 | |
| 5,0 | — | — | 1,2 | |
Дуговая сварка в защитном газе (плавящимся электродом).
При автоматической сварке плавящимся электродом можно получить полный провар без разделки кромок и зазора при толщине изделий до 8 мм. При наплавке сварного шва расстояние от сопла горелки до изделия во избежание ухудшения защиты и повышенного разбрызгивания металла должно быть 8-15 мм. Токоподводящий наконечник может утапливаться в сопле на глубину до 3 мм или выступать из него на 5-10 мм (при сварке угловых швов или стыковых с глубокой разделкой). Зависимость скорости подачи проволоки от силы тока и ее диаметра приведена на рис. 2.10 (пунктирной линией обозначены оптимальные режимы). Изменения формы сварного шва в зависимости от основных параметров сварки такие же, как и при сварке под слоем флюса. При соединении элементов из сплавов алюминия толщиной 1,5 -2 мм следует придерживаться следующих параметров сварки: ток – 60 – 70 А, напряжение холостого хода источника 18-20 В, диаметр проволоки 1,6 мм, скорость подачи проволоки 2,3 — 2,5 м/мин, скорость сварки 60-75 см/мин, расход аргона 15 л/мин. Марку сварочной проволоки следует принимать в зависимости от марки сплава соединяемых элементов по табл. 2.6.
Рис. 2.10. Зависимость скорости подачи сварочной проволоки от ее диаметра и силы сварочного тока.
Таблица 2.6 Рекомендуемые марки сварочной проволоки
| № п/п | Марка сплава | Марка сварочной проволоки |
| 1 | АМЦ | СвАМц |
| 2 | АМГ1, АМГ2, АМГ3 | АМгЗ |
| 3 | АМГ4, АМГ5 | СвАМг5, СвАМг6 |
| 4 | АМГ6 | СвАМг6, СвАМг61, СвАМг7 |
| 5 | АМГ61 | Амг61, СвАМг7 |
| 6 | АВ, АДЗ1, АДЭЗ, АДЗ5 | СвАКЗ, СвАК5, СвАК10, СвАК12 |
| 7 | 1915 | 01557-1 |
Сварка порошковой проволокой
Параметры сварки приведены в табл. 2,7.
Содержание отчёта
Отчет должен включать следующие разделы:
Сущность сварки под флюсом, в среде защитного газа, порошковой проволокой(начертить принципиальную схему процессов с указанием основных параметров и их влияния на формирование сварного шва);
Преимущества и недостатки рассматриваемых видов сварки;
Оборудование для выполнения автоматической и полуавтоматической сварки (начертить принципиальные схемы механизмов);
Характеристика сварного соединения, выполняемого по указанию преподавателя (привести рисунок);
Привести параметры сварки, принятые для выполнения контрольного шва (решение задачи) ;
Произвести анализ выполненного соединения (наличие дефектов, причины их образования, геометрические размеры сварного шва и т. д.).
Готовый отчет предъявляется преподавателю.
Таблица 2.7 Рекомендуемые параметры сварки порошковыми проволоками
| Марка порошковой проволоки | D, мм | Рекомендуемые | Вылет электро-да, мм | Рекомендуемые для сварки стали | Положение сварки | ||
| Сила тока, А | Напря- Жение, В | Мало-угле-родистой | Низко-легиро-ванной | ||||
| ПП-1ДСК | 1,8 2,2 | 150-300 | 21-30 | 25-30 | + | Нижнее, вертикальное | |
| ПП-АН1 | 2,8 | 250-300 | 24-28 | 25-30 | + | Нижнее | |
| ПП-АН3 | 3,0 | 350-500 | 25-30 | 30-50 | + | Нижнее, вертикальное | |
| ПП-АН7 | 2,0 2,3 | 160-300 | 20-26 | 30-50 | + | + | Нижнее, вертикальное |
| ПП-АН11 | 2,0 2,4 | 150-300 | 20-26 | 30-50 | + | + | Во всех |
| ПП-АН17 | 3,0 | 350-600 | 24-32 | 30-50 | + | Нижнее | |
| ПП-2ДСК | 1,8 2,2 2,35 | 180-450 | 25-32 | 50-70 | + | + | Нижнее вертикальное |
| СП-2 | 2,35 | 300-500 | 26-34 | 50-70 | |||
Задание №1: Изучить теоретический материал, порядок выполнения лабораторной работы, составить отчёт и отчёт отправить мне на почту или в ВК.
Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 38; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!