1.4. Вопросы для самоконтроля

1. От чего зависит состав, структура и свойства металла шва и какие дефекты снижают его эксплуатационную надежность?;

2. Что собой представляет зона термического влияния сварного соединения и из каких участков она состоит?;

3. Чем объяснить формирование в ЗТВ участка перегретого металла. Какая его структура и свойства?

4. Какая термическая обработка используется для исправления дефектной структуры (видманштеттовой) в ЗТВ сварных швов?

Лабораторная работа 2 определение технологических коэффициентов

ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ СТАЛИ

Цель работы:

1) исследовать влияние сварочного тока на значения коэффициентов расплавления _р, наплавления _н, потери на угар и разбрызгивания ψ при сварке электродами заданной марки;

2) определить оптимальное значение сварочного тока при выполнении наплавочных работ электродом заданного диаметра.

Необходимые материалы и оборудование: электроды ОММ-5, К-2-55 или УОНИ-13/45 (выдаются преподавателем); пластины из низкоуглеродистой стали размером 200  80  10 мм; сварочный трансформатор ТС-300, весы лабораторные, секундомер.

2.1. Краткие сведения из теории

На практике значение сварочного тока ориентировочно определяется по формуле:

, (1)

где I_св – сварочный ток, А;

k – коэффициент, для углеродистых сталей k = 35 – 50 А/мм;

d_эл – диаметр электрода, мм. Выбирается в зависимости от толщины свариваемых листов.

Таким образом, значение сварочного тока может выбираться в широких пределах расчетного интервала варьирования (например, при d_эл = 4 мм I_св = 140 – 200 А).

Интенсивность расплавления электродного металла характеризуется коэффициентом расплавления _р, г/Ач, – масса расплавленного металла в единицу времени, отнесенная к единице сварочного тока для данного режима сварки. С увеличением сварочного тока интенсивность теплового потока от горения дуги увеличивается пропорционально квадрату тока q = I²R. Поэтому _р измен яется по параболическому закону (Рис. 6).

Рис. 6 Влияние сварочного тока на значении технологических

коэффициентов при дуговой сварке плавящимся электродом

Производительность процесса сварки характеризуется коэффициентом наплавления _н, г/Ач, – масса наплавленного металла в единицу времени, отнесенная к единице сварочного тока для данного режима сварки.

потери электродного металла на разбрызгивание, испарение и окисление характеризуются коэффициентом потерь электродного металла ψ.

Проблема определения оптимального значения сварочного тока, при котором достигаются максимальная производительность и минимальные потери электродного металла, решается экспериментальным путем (Рис. 6).

Как видно из рис. 6, сварка при меньших значениях тока имеет более низкую производительность процесса вследствие снижения интенсивности расплавления электрода и увеличения потерь на разбрызгивание расплава в результате нестабильного (прерывистого) горения дуги и крупнокапельного переноса электродного металла в сварочной дуге.

С увеличением сварочного тока до определенного (оптимального) значения производительность процесса возрастает за счет стабильного горения дуги, мелкокапельного переноса электродного металла и увеличения скорости плавления электрода. Сварка при значениях тока выше оптимального часто приводит к снижению производительности процесса, так как увеличиваются потери на окисление и испарение электродного металла вследствие повышения температуры в зоне горения дуги.