- •Введение
- •Технологическая часть.
- •1.1Описание конструкции.
- •1.2 Обоснование выбора основного металла
- •1.3 Выбор и обоснование способов сборки и сварки
- •1.4 Выбор сварочных материалов
- •1.5Расчет режимов автоматической сварки.
- •1.7 Выбор и обоснование технологического оборудования
- •1.8 Мероприятия по снижению уровня напряжений и деформаций в сварных соединениях
- •1.9 Контроль качества сварных соединений
- •2. Охрана труда
- •Литература
- •Нормативно – техническая документация
1.5Расчет режимов автоматической сварки.
1.5.1 Расчет режимов сварки стыковых соединений.
Расчёт режима сварки стыка стенки толщиной 12 мм
а) Расчет режимов сварки начинается с задания требуемой глубины провара с одной стороны.
h=+ (1 ÷ 3), мм
где S– толщина свариваемого металла
h=+2 = 8 мм
Затем, определяется сварочный ток
Iсв=(80 ÷ 100)h, А
Имея в виду, что каждые 80 ÷ 100 А дают глубину провара 1мм.
Iсв= 90 ∙ 8 = 720 А
Скорость сварки устанавливается в зависимости от силы тока.
Vсв=,→→
Vсв== 34,722= 3472,2= 0,96
Диаметр электрода определяется по формуле:
dэ=2, мм
где – плотность тока, А/мм2
dэ=2= 3,9 мм
Конструктивно принимаем dэ=4мм
При Uд=38 В, Ψпр= 2,2
Определяем эффективную тепловую мощность дуги.
Qэф = 0.24∙ Iсв∙Uд∙ η,
где η–эффективный КПД дуги, для автоматической сварки под флюсом η=0.8÷0.95
Qэф= 0,24∙ 720 ∙ 38 ∙ 0,9 = 5909,76
Фактическая глубина провара определяется по формуле:
h= 0,0156,см→ мм
где Qэф– эффективная тепловая мощность дуги,
Vсв– скорость сварки (см/с)
h= 0,0156= 0,825см = 8,25мм
Определяем площадь наплавленного металла.
Fн=,см
где Vсв– скорость сварки (см/ч)
γ – удельный вес металла (для стали 7.8 г/см3)
αн– коэффициент наплавки (г/А∙ч)
Для постоянного тока обратной полярности
αн= 11,60,4 ,
Fн== 0,319см2= 31,9мм2
Определяется ширина шва
е = Ψпр∙h
е = 2,2 ∙ 8,25 = 18,15мм
Определяется высота усиления шва
q=, мм
q== 2,4мм
Определяется коэффициент формы валика
Ψв=
Ψв== 7,56
Найдём перекрой сварного шва:
K = 2h – S, мм
К = 2 ∙ 8,25 – 14 = 2,5 мм
Рисунок 2 – Сварное соединение С7 Аф ГОСТ 8713-79
Расчёт режима сварки стыка стенки толщиной 18 мм
а) Расчет режимов сварки начинается с задания требуемой глубины провара с одной стороны.
h=+ (1 ÷ 3), мм
где S– толщина свариваемого металла
h=+1 = 10 мм
Затем, определяется сварочный ток
Iсв=(80 ÷ 100)h, А
Имея в виду, что каждые 80 ÷ 100 А дают глубину провара 1мм.
Iсв= 80 ∙ 10 = 800 А
Скорость сварки устанавливается в зависимости от силы тока.
Vсв=,→→
Vсв== 25= 2500= 0,69
Диаметр электрода определяется по формуле:
dэ=2, мм
где – плотность тока, А/мм2
dэ=2= 4,51 мм
Конструктивно принимаем dэ=5мм
При Uд=32 В, Ψпр= 2,4
Определяем эффективную тепловую мощность дуги.
Qэф = 0.24∙ Iсв∙Uд∙ η,
где η–эффективный КПД дуги, для автоматической сварки под флюсом η=0.8÷0.95
Qэф= 0,24∙ 800 ∙ 32 ∙ 0,9 = 5529,6
Фактическая глубина провара определяется по формуле:
h= 0,0156,см→ мм
где Qэф– эффективная тепловая мощность дуги,
Vсв– скорость сварки (см/с)
h= 0,0156= 0,91см = 9,1мм
Определяем площадь наплавленного металла.
Fн=,см
где Vсв– скорость сварки (см/ч)
γ – удельный вес металла (для стали 7.8 г/см3)
αн– коэффициент наплавки (г/А∙ч)
Для постоянного тока обратной полярности
αн= 11,60,4 ,
Fн== 0,459см2= 45,9мм2
Определяется ширина шва
е = Ψпр∙h
е = 2,4 ∙ 9,1 = 21,84мм
Определяется высота усиления шва
q=, мм
q== 2,87мм
Определяется коэффициент формы валика
Ψв=
Ψв== 7,6
Найдём перекрой сварного шва:
K = 2h – S, мм
К = 2 ∙ 9,1 – 18 = 1 мм
Рисунок 2 – Сварное соединениеС29 АффГОСТ 8713-79
1.5.3Расчет углового шва.
Подбираем dэ= 4мм, приdэ= 4мм К=10мм,= 50
Затем, определяется площадь наплавленного металла.
Fн=
Fн==0,5см2= 50мм2
Сварочный ток
Iсв=∙, А
Iсв=∙= 628А
По номограмме находим Uди коэффициент формы провара.
Uд= 35 В, Ψпр= 2,8
Принимаем коэффициент наплавки αн= 12
Определим скорость сварки
Vсв= ,→→
Vсв==1932,3= 19,32= 0,53
Определяем эффективную тепловую мощность дуги.
Qэф = 0.24∙ Iсв∙Uд∙ η,
Qэф = 0.24∙ 628 ∙ 35 ∙ 0.8 = 4220,16
Определяется глубина проплавления.
h= 0.0156, мм
h= 0.0156= 0,83см = 8,3мм
Ширина шва
е = h∙ Ψпр, мм
е = 8,3 ∙ 2,8 = 23,24, мм
Определяется высота валика шва.
q=, мм
q== 2,94мм
Общая высота сварного шва.
Н = h+q, мм
Н = 8,3 + 2,94= 11,24 мм
Глубина заполнения разделки углового шва.
=, мм
== 7,07 мм
Глубина провара
hпр= Н –
hпр= 11,24 – 7,07 = 4,17 мм
Определяется коэффициент формы шва.
Ψ = мм
Ψ = = 2,06
Iкр= 350 +m∙Vсв
Iкр= 350 + 7 ∙ 19,32 = 485,24 А
Соотношение тока сварочного и критического определяет.
Iсв>Iкр– шов выпуклый.
Iсв<Iкр– шов вогнутый.
Iсв= 628 А>Iкр= 485,24 А
Шов выпуклый.
Рисунок 4 – Сварное соединение Т3 ГОСТ 3713-79
1.6 Расчёт потребностей сварочных материалов
Определяем площадь наплавленного металла
Для двухстороннего стыкового шва толщиной 12 мм:
Fн= 0,75 ∙ е ∙q∙ 2, мм2
Fн= 0,75∙18,15∙2,4∙ 2 = 65,34мм2= 0,653см2
Для двухстороннего стыкового шва толщиной 18 мм:
Fн= 0,75 ∙ 21,84 ∙ 2,87∙ 2 = 94,02 мм2= 0,94 см2
Для углового шва с сечениями толщиной 12×18 мм:
Fн=K2 / 2 ± 0,75 ∙e∙q, мм2
Fн= (102/ 2 + 0,75 ∙ 23,24 ∙ 2,94) = 101,2мм2= 1,01 см2
Определяем массу наплавленного металла
Gн =Fн ∙Lш ∙ У, г
Где Fн – площадь наплавленного металла, в см2;
Lш – длина шва, в см;
– плотность металла (для стали У = 7,8);
Для двухстороннего стыкового шва толщиной 12 мм:
Gн = 0,653 ∙ 36 ∙ 7,8 = 183,36 г = 0,183кг
Для двухстороннего стыкового шва толщиной 18 мм:
Gн = 0,94 ∙ 30 ∙ 7,8 = 219,96г = 0,219кг
Для углового шва с сечениями толщиной 12×18 мм:
Gн = 1,01 ∙ 1314,8 ∙ 7,8 = 10357,99 г = 10,357кг
∑G= 0,183+0,219 + 10,357= 10,759кг
Определяем необходимое количество сварочной проволоки для сварки под флюсом
Рпр= Кпр∙ ∑G, кг
где Кпр– коэффициент для сварки под флюсом = 1,1
Рпр= 1,1 ∙ 10,759 = 11,83кг
Определяем необходимое количество флюса
Рфл= Кф∙ ∑G
где Кф=1,2
Рфл= 1,2 ∙ 10,759 = 12,91кг
Определим необходимое количество сварочной проволоки для сварки в защитном газе
Находим площадь поперечного сечения угловых швов для катетов К=9,
F=K2 / 2 = 12/2 = 0,5см2
Находим длину угловых швов
LР= 13148мм = 1314,8 см
LОФ = 13148мм = 1314,8см
Определяем массу наплавленного металла
GР=F∙LР∙= 0,5 ∙ 1314,8∙ 7,8 = 5127,72 г = 5,127кг
GОФ=F∙LОФ∙= 0,5∙ 1314,8∙ 7,8 = 5127,72 г = 5,127кг
G=GР+GОФ= 5,127 + 5,127 = 10,254кг
Определяем необходимое количество сварочной проволоки.
Рпр= Кпр∙G
где Кпр– коэффициент для сварки в смеси защитных газов Кпр= 1,05
Рпр= 1,05 ∙ 10,254 = 10,8кг
Определяем требуемое количество углекислого газа
Vr=t0∙ 60 ∙КР
Где t0– время горения дуги, ч
КР – расход газа, л/мин
t0=G/αн∙ Iсв, ч
t0= 10,254/(12 ∙ 628) = 0,001ч.
Vr= 0,001 ∙ 60 ∙ 18 = 1,08 м3