ПОДГОТОВКА МЕТАЛЛА ПОД СВАРКУ



СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Свойства низкоуглеродистой стали

2. Подготовка металла под сварку

3. Сборка металла под сварку

4. Выбор марки электрода. Выбор марки присадочного материала

5. Выбор источника питания. Выбор газосварочного оборудования

6. Выбор режима сварки

7. Техника сварки

8. Чертеж сварного соединения

9. Техника безопасности при проведении сварочных работ

10. Список используемой литературы

 

 

 

 


СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

 

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом.

Содержание углерода в стали не превышает 2%. В состав стали входят примеси как полезные - марганец (0,8%),

кремний (0,4%), так и вредные - фосфор (0,07%), сера (до 0,06%).

Сплав - однородный по структуре и характеристикам материал,

состоящий из двух или более химических элементов и имеющий металлические свойства.

Металл - вещество, характеризующееся особыми свойствами: высокими прочностными

показателями, электро- и теплопроводностью, ковкостью, блеском и кристаллическим строением.

Металлическими свойствами обладают 80 химических элементов и множество сплавов

Железо (Fe) - основной химический элемент в составе стали - блестящий металл серебристо-белого цвета,

занимающий четвертое место по распространенности в природе.

Углерод (С) - химический элемент, при обычных условиях инертный. При высоких температурах он образует

соединения со многими элементами. Самостоятельно существует в виде двух кристаллических веществ.

называемых алмазом и графитом.

Для производства стали используют чугун и стальной лом. Выплавка стали сводится к проведению окислительной

реакции для удаления избытка углерода, марганца и других элементов.

Существует более 1500 марок сталей, которые можно классифицировать по следующим признакам:

1. Способу производства

2. Степени раскисления

3. Химическому составу
4. Назначению

5. Прочностным показателям.

Свойства сталей:

1. Механические свойства

2.  Физические свойства

3. Химические свойства

4.  Технологические свойства.

• Изготавливают стали следующих марок:

группа А - СтО, Ст 1, Ст 2, Ст 3, Ст 4, Ст 5, Ст 6; группа Б - БСт 0, БСт 1, БСг 2, БСт 3, БСт 4, БСт 5, БСт 6; группа В - ВСт 0, ВСт 1 ВСт 2, ВСт 3, ВСт 4, ВСт 5, ВСт 6. Углеродистые стали в соответствии с ОСТ 14-1-142-84 подразделяются на три подкласса: низкоуглеродистые с содержанием углерода до 0,25%; среднеуглеродистые с содержанием углерода (0,25 - 0,60%) и высокоуглеродистые с содержанием углерода более 0,60%.

В  сварных конструкциях в основном применяют

низкоуглеродистые стали.

В сварочном производстве очень важным является понятие о свариваемости различных металлов.

Свариваемостью называется способность металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

По свариваемости углеродистые стали условно подразделяются на четыре группы:

1.  Хорошо сваривающиеся;

2.  Удовлетворительно сваривающиеся;

3.  Ограниченно сваривающиеся;

4.  Плохо сваривающиеся

Все низкоуглеродистые стали хорошо свариваются существующими способами сварки плавлением. Швы имеют удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин.

ПОДГОТОВКА МЕТАЛЛА ПОД СВАРКУ

 

Исходным металлом для производства сварочных работ является прокат, литье, поковки. После получения металла со склада на заготовительном участке его подвергают первоначальной обработке: зачистке, правке и вырезке заготовок из тяжелых и громоздких кусков листового и профильного проката для облегчения транспортировки заготовок и дальнейших операций по изготовлению деталей. Нарезанные заготовки подвергают предварительной правке и последующей зачистке поверхности от загрязнений, ржавчины и окалины.

Правку проката производят в холодном состоянии на правильных станках или вручную на правильных плитах.

Вырезку заготовок осуществляют в большинстве случаев на отрезных станках по упорам. Наиболее распространенным способом резки низкоуглеродистых сталей является газопламенная (кислородная) резка.

Изготовление деталей после предварительной обработки осуществляют рядом последовательных технологических операций: разметка, резка, зачистка, правка.

Разметка представляет собой нанесение на металл конфигурации заготовки. Разметку осуществляют с припуском. Припуск - это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработке. Чертилкой обводят контур детали размером

250 х 150, а затем накернивают по всей длине линии обвода.

Резка осуществляется кислородными резаками по намеченной линии реза.

Зачистка металла осуществляется для удаления заусенцев, окалины и шлаков с кромки деталей после кислородной резки.

 

СБОРКА ИЗДЕЛИЙ ПОД СВАРКУ

 

Для изготовления сварных конструкций требуется правильная сборка деталей свариваемого изделия, т. е. их правильная взаимная установка и закрепление. Сборка может осуществляться прихватками как в данном случае или в специальных сборочно-сварочных приспособлениях.

Прихватка - это короткий сварной шов, предназначенный для фиксации свариваемых изделий в определенном положении по отношению друг к другу.

Правила соединений прихватками:

прихватки выполняют на тех же режимах, что и сварку;

прихватки необходимо накладывать снаружи изделия;

прихватки не должны иметь подрезов, трещин, пор, несплавлений

и других дефектов;

перед сваркой прихватки очищают от шлака, флюса и других

загрязнений;

при сварке прихватки должны быть удалены или

переплавлены; последовательность выполнения прихваток


 

 

ВЫБОР МАРКИ ЭЛЕКТРОДА

 


Электроды для ручной дуговой сварки представляют собой металлический стержень, на поверхности которого методом окунания или опрессовкой под давлением наносится покрытие (обмазка) определенного состава и толщины Покрытие должно обеспечивать устойчивое горение дуги; получение металлошва требуемого химического состава и свойства и т д Эти требования обеспечиваются материалами электродного стержня и покрытия* в состав которых входят стабилизирующие, шлакообразующие, раскисляющие, легирующие и связующие вещества.

 

Э46-МР-3 - R4.0 ø- УД

Е435 (5) - РА 26

 

 

Э46 — тип электрода

МР — 3 - марка электрода

R4,0 ø - диаметр стержня электрода

У - для сварки углеродистых и низколегированных сталей

Д- вид покрытия (толстое покрытие)

Е435 (5) - группа индексов, показывающих характеристики

наплавленного металла и металлошва по ГОСТУ

РА - состав покрытия (Р- рутиловое, А - кислое)

2 - допустимое пространственное положение (для всех

положений кроме сварки вертикальной сверху вниз)

6 - обозначение электродов в зависимости от тока, полярности.

 

ВЫБОР ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

И

ГАЗОСВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

 

Источник питания должен обеспечивать легкое зажигание и устойчивое горение дуги, создавая необходимое напряжение и силу тока в сварочной цепи.

Свойства источника питания оцределяются его внешней характеристикой, представляющей кривую зависимости между током (1) в цепи и напряжением (UH) на зажимах источника питания.

В зависимости от конструкции и электрической схемы источников * питания их внешняя характеристика может быть: 1 - крутопадающая, 2 - пологопадающая, 3 - жесткая и 4 - возрастающая.

Внешняя характеристика источника питания должна соответствовать статической характеристике дуги. При ручной сварке на средних режимах дуга имеет жесткую характеристику, т. е. ид не зависит от сварочного тока и остается постоянным. Поэтому при ручной дуговой сварке наиболее приемлемыми являются источники питания с крутопадающей зарактеристикой

 

 


Для электродов диаметром 4 мм сварочный ток равен 210 - 240 А. Для заданной силы тока вольтамперная характеристика будет жесткой. Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами на переменном токе применяют трансформаторы с подвижными обмотками с падающей внешней характеристикой. При такой внешней характеристике ток короткого замыкания будет не намного превышать рабочий ток. Кроме того, сварочный ток в процессе сварки изменяется незначительно при частых изменениях длины дуги, характерных для ручной сварки. В результате тепловой режим сохраняется устойчивым в процессе сварки. Наличие жесткой вольтамперной характеристики дуги хорошо согласуется с падающей внешней характеристикой источника питания дуги для обеспечения устойчивого процесса горения дуги. Напряжение дуги при ручной дуговой сварке находится в пределах 20 - 36 В и устанавливается в зависимости от конкретных условий сварки. Для правильного выбора источника питания дуги необходимо знать его технические характеристики.


 

Параметр ТДМ-317

 

Номинальный сварочный ток, А 315
Диапазон регулирования сварочного тока, А 60 - 360
Напряжение, В Холостого хода номинальное 62-77 32
Потребляемая мощность, кВА 20,5
Масса, id 130
Номинальный режим работы, ПН% 60
Напряжение сети, В 220

Заданным параметром наиболее удовлетворяет трансформатор ТДМ- 317.

При газопламенной сварке используют: ацетиленовые генераторы, газовые баллоны и редукторы, сварочные горелки.

Ацетиленовым генератором называют устройство, предназначенное для получения ацетилена разложением карбида кальция водой.

Генераторы классифицируют по производительности и способу применения: от 0,5 до Зм /ч - и передвижные от 5 до 640м - стационарные. По давлению вырабатываемого ацетилена генераторы могут быть низкого, до 0, 2 кг/см (0, 02 МПа), и среднего, от ОД кг/см2 до 15 кг/см2 (0,02 - 0,15 МПа), давления. По способу взаимодействия карбида кальция с водой различают генераторы системы КВ (карбид в воду), ВК (вода в карбид), ВВ (вытеснение воды) и комбинированные ВК И ВВ.

 

 


 


Баллоны — это стальные сосуды, предназначенные для хранения транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением. Вместимость баллонов может быть от 0,4 до 55 л. В сварочной технике чаще применяют баллоны емкостью 40л. Такие баллоны имеют диаметр 219 мм,Jдлину 1390 мм и толщину стенки 8мм. Они рассчитаны на давление 15 МПа и испытываются давлением 22,5 МПа. Масса их без газа 67 кг.

К вентилю баллона крепят редуктор - устройство для понижения давления газа до рабочего и обеспечения его постоянным во время работы. По назначению и месту установки различают: баллонные, рамповые, сетевые, центральные и универсальные. Редукторы бывают прямого действия и обратного действия. По схемам редуцирования редукторы выполняют одноступенчатыми и двухступенчатыми, в которых давление снижается в два этапа. *

Горелки могут быть однопламенными и многопламенными для нагрева или газопрессовой сварки. По виду горючего различают горелки для газообразных и жидких горючих, а также для водорода. По конструкции горелки делят на инжекторные и безинжекторные

Для сварки чаще всего применяют однопламенные инжекторные горелки, работающие на смеси ацетилена с кислородом.

Лист


ВЫБОР РЕЖИМА СВАРКИ

 

Под режимом сварки понимается совокупность показателей определяющих процесс сварки. Выбор режима предусматривает определение значений параметров, при которых обеспечивается устойчивое горение дуги и получение швов заданных размеров, формы и свойств. Параметры режима подразделяют на основные и дополнительные. К основным параметрам ручной дуговой сварки относят: диаметр электрода, силу сварочного тока, род и полярность тока, напряжение дуги. К дополнительным параметрам относят: состав и толщину покрытий, положение шва в пространстве, число проходов.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины металла, катета шва, положения шва в пространстве.

Сила сварочного тока устанавливается в зависимости от выбранного диаметра электрода. При сварке швов в нижнем положении и электродов диаметром 3-6 мм сила тока может быть определена по формуле:

Iсв = к х d эл

(где d эл - диаметр стержня электрода,

К - коэффициент, принимаемый в зависимости от диаметра электрода.

d, мм     1-2     3-4     5-6

к, А/мм 25 -30   30-45        45-60

Iсв = 45 х 4 = 180 А Но при сварке угловых швов сварочный ток следует увеличивать на 15 - 2 0 %

Iсв=212 А.

 

Род и полярность тока устанавливается в зависимости от вида свариваемого металла и его толщины.

К параметрам режима газопламенной сварки относятся:

мощность пламени, его состав, диаметр присадочной проволоки, ее расход. Выбор режима сварки зависит от теплофизических свойств металла, размеров и формы свариваемой детали, способа сварки, положения сварного шва в пространстве. *

Мощность пламени Мл/ч, пропорциональна толщине свариваемого металла Smm:

 

М = Km S;

М = 120* 2,5 = ЗОО л/ч.

 

Коэффициент пропорциональности Km - это удельный расход ацетилена в л/ч, ( Km =120 л/ч), необходимый для сварки данного металла толщиной 2,5мм. Он установлен опытным путем и равен , для углеродистой стали, чугуна и латуни - 100- 130л.ч.мин. Определив требуемую мощность пламени, подбирают соответствующий этой мощности наконечник горелки. Состав пламени определяют соотношением расхода кислорода к расходу горючего газа. Его устанавливают по внешнему виду пламени.

 

Диаметр присадочной проволоки <3мм, для сталей можно определить в зависимости от толщины S свариваемых кромок:

 

Для левого способа сварки d = (S + 1)/ 2,

 

Для правого способа сварки d = S/2/

 

D = (2,5 +1)/2 = 1,75мм.

D = 2,5 / 2=1,25мм,


ТЕХНИКА СВАРКИ

 

Уложить собранное под сварку тройниковое соединение на горизонтальную поверхность сварочного стола.

Установить величину сварочного тока 85 А.

Вставить электрод диаметром 4 мм в электрододержатель и расположить его его под углом 45° относительно свариваемых труб.

Зажечь сварочную дугу (3-4 мм) с нижнего положения варить вверх с отрывом что бы шов не стекал, доходя до прихватки расплавить ее , после с противоположного нижнего положения вести шов к верху не вынимая электрод из сварочной ванны доходя до прихватки расплавить ее и те же образом сварить две других части шва расплавляя старые швы и прихватки.

После окончании сварки зачистить шов от шлака, при наличии кратеров тщательно заварить их.

 

 



Сесть за стол сварщика, в левую руку взять горелку, а в правую сварочную проволоку установить нормальное пламя мощностью 90- 110 дм3 ацетилена в час на 1 мм толщины металла. Распологаем мундштук горелки под углом 45° к поверхности труб, нагреваем кромки до момента расплавления и вводим в сварочную ванну присадочную проволоку диаметром 2мм. В процессе сварки мундштук горелки наклоняем то к одной, то к другой плоскости а присадочной проволокой колебательные движения не производим.

Сварку произвели левым способом. После окончания сварки проверить деталь на наличие кратеров и непровара при их наличии, их следует заварить.

Сварочный шов должен быть хорошего внешнего вида без трещин, подрезов, наплывов, одинаковы по ширине

 



Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 431; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ