Определение количества проходов для каждого из соединений

При сварке площадь поперечного сечения металла наплавляемого за один проход, при котором обеспечиваются оптимальные условия формирования шва должна составлять:

для первого прохода:

F1 = (6... 8)d3 = 6 * 4 = 24

для последующих проходов:

Fn = (8... 12) * dЭ = 10 *4 = 40

Стык:

Угол:

Тавр:

Определение скорости сварки для различных соединений

Скорость сварки определяется по формуле [1]

где kн - коэффициент наплавки

Y=0,0075

kH=8г/А ч

IСВ =64А

Стык:

Угол:

Тавр:

Автоматическая сварка под слоем флюса

Сварка под флюсом - это дуговая сварка, при которой дуга горит под слоем сварочного флюса, обеспечивающего защиту сварочной ванны от контакта с воздухом.

Сварка под флюсом является одним из основных способов выполнения сварочных работ в промышленности и строительстве. Она существенно изменила технологию изготовления сварных изделий.

По степени механизации процесса различают автоматическую и механизированную сварку под флюсом.

Для получения качественных сварных швов взамен электродных покрытий применяют гранулированное вещество, называемое флюсом.

Автоматическая сварка под флюсом производится при помощи автоматической установки (сварочная головка или сварочный трактор). Эта установка подает электродную проволоку и флюс в зону сварки, перемещает дугу вдоль свариваемого шва и поддерживает ее горение.

Принципиальная схема автоматической сварки под флюсом выглядит так: электродная проволока подается в зону сварки. Кромки свариваемого изделия в зоне сварки покрываются слоем флюса, подаваемого из бункера. Толщина слоя флюса составляет 30-50мм.

Сварочный ток подводится от источника тока к электроду через токоподводящие мундштук, находящийся на небольшом расстоянии от конца электродной проволоки, благодаря чему при автоматической сварке можно применять большие сварочные токи. Дуга возбуждается между свариваемым изделием и электродной проволокой. При горении дуги образуется ванна расплавленного металла, закрытая сверху расплавленным шлаком и оставшимся нерасплавленным флюсом. Не расплавившийся флюс отсасывается шлангом обратно в бункер.

Пары и газы, образующиеся в зоне дуги, создают вокруг нее замкнутую газовую полость. Некоторое избыточное давление, возникающее при термическом расширении газов, оттесняет жидкий металл в сторону, противоположную направлению сварки. У основания дуги (в кратере) сохраняется лишь тонкий слой металла. В таких условиях обеспечивается глубокий провар основного металла. Так как дуга горит в газовой полости, закрытой расплавленным шлаком, то значительно уменьшаются потери теплоты и металла на угар и разбрызгивание.

По мере перемещения дуги вдоль разделки шва наплавленный металл остывает и образует сварной шов. Жидкий шлак, имея более низкую температуру плавления, чем металл, затвердевает несколько позже, замедляя охлаждение металла шва. Продолжительное пребывание металла шва в расплавленном состоянии и медленное остывание способствуют выходу на поверхность всех неметаллических включений и газов, получению чистого, плотного и однородного по химическому составу металла шва.

Автоматическую сварку под флюсом отличают следующие преимущества ]:

  • 1. Высокая производительность, превышающая ручную сварку в 5-10раз. Она обеспечивается применением больших токов ввиду малых значений вылета h-электродной проволоки без опасения значительного ее перегрева в вылете и отслаивании обмазки как в покрытом электроде, более концентрированным и полным использованием теплоты в закрытой зоне дуги, снижением трудоемкости за счет автоматизации процесса сварки.
  • 2. Высокое качество шва вследствие защиты металла сварочной ванны расплавленным шлаком от кислорода и азота, воздуха, легирования металла шва, увеличение плотности металла при медленном охлаждении под слоем застывшего шлака, экономия электродного металла при значительном снижении потерь на угар, разбрызгивание металла и огарки. При автоматической сварке эти потери достигают 20-30 %,в то время как при автоматической сварке под флюсом они превышают 2-5 %; экономия электроэнергии за счет более плотного использования теплоты дуги по сравнению с ручной сваркой. Затраты электроэнергии при автоматической сварке уменьшается на 30-40 %.

Кроме того, при автоматической сварке условия труда значительно лучше, чем при ручной: дуга закрыта слоем флюса, выделение вредных газов и пыли значительно снижено, поэтому нет необходимости в защите зрения и лица сварщика от воздействия излучений дуги, а для вытяжки газов достаточно естественной вытяжной вентиляции.

Стыковое соединение со скосом кромок

Рис. 1. Стыковое соединение со скосом кромок

Автоматическая сварка имеет и недостатки - это, прежде всего, ограничения.

Стыковая сварка односторонняя применяется при малоответственных сварных швах или в случаях, когда конструкция изделия не позволяет производить двустороннюю сварку шва. Значительный объем расплавленного металла, большая глубина проплавления и некоторый перегрев ванны могут привести к вытеканию металла в зазоры и нарушению процесса формирования шва. Чтобы избежать этого, следует закрыть обратную сторону шва стальной или медной подкладкой, флюсовой подушкой или проварить шов с обратной стороны.

Сварочным флюсом называют неметаллический материал, расплав которого необходим для сварки и улучшения качества шва.

Взаимодействуя в процессе сварки с жидким металлом, расплавленный флюс в значительной степени определяет состав металла, а, следовательно, и его механические свойства. По способу изготовления флюсы делятся на плавленые и не плавленые. Плавленые флюсы являются основными при автоматической сварке металла.

Расчет режима проводим в следующей последовательности: 1) Влияние химического состава основного металла из углеродистых и низкоуглеродистых сталей на сопротивляемость образованию трещин, выражается эквивалентом углерода Сэ. СЭВом рекомендована эмпирическая формула для приближенной оценки свариваемости стали.

Где д для приближенной оценки свариваемости стали.

СЭ=0,15+0,5+0,3+0,3+0,3+0,3+0,4+0,5+0,0024*10=2,7524

2) Глубину проплавления при односторонней сварке принимают 0,7-0,85 толщины свариваемых листов [2]:

hПР=(0.7-0.8)*S

hПР=0,7*7=4,9

Для стыковых автоматных швов оптимальный коэффициент формы усиления принимают [2]:

hУС=0,3

Определяем величину силы сварочного тока, необходимого для получения заданной глубины проплавления металла:

hПР = к*1св

к = 1,2 мм/100А - коэффициент пропорциональности, зависящий от dЭ и марки флюса, от рода тока и полярности; наплавка, стык без разделки кромок, ток переменный.

5) Скорость подачи электрода Рэ = 1,8м/мин.

Скорость подачи электродной проволоки находим:

где Fэ - площадь электрода,

dэ - диаметр электрода = 4мм/

Площадь наплавленного металла (Fн):

7) Скорость подачи электродной проволоки (Vпод):

8) По скорости подачи электродной проволоки и сечению наплавленного металла и электродной проволоки определяют скорость сварки (Уев):

9) Напряжение на дуге зависит от силы сварочного тока, диаметра электродной проволоки, марки флюса и других параметров и может быть выбрано по справочнику: 40В. ширина проплавления при прямой полярности 15мм. ширина проплавления при обратной полярности 18мм, (причем «+» - электрод, а «-» - изделие); определим действительную площадь провара:

зПР- коэффициент проплавления (0,1 - 0,3), для нашего случая зПР = 0,3

Полученное значение площади провара сравниваем с площадью провара в справочнике. Ошибка не должна превышать ±10%. Т.к. зазор между деталями b = 0, то и наше полученное значение приближенно =0, (т.е. FПР?FПР) Если FПР значительно отличается от FПР, то необходимо пересчитать выбранные значения напряжения дуги и скорости сварки.

Рис. 5. Стыковое соединение со скосом кромок: ГОСТ 8713-79, характер сварного шва - односторонний, Ст. 3, способ сварки АФф, S = 7 мм, С = 2 мм, е = 18 мм, q = 1,5 мм, b = 2 мм, h = 5 мм, tg25° = 0,4663

Площадь наплавки (Fн):

F н = 18 * 1,5 = 27 мм2,

отсюда находим скорость сварки

0.105 *3600=378/ч

Действительная площадь провара:

Объем наплавленного металла определяем о формуле:

V=27*100=2700 ммі

Масса наплавленного металла определяем по формуле :

Qм=2700*0,0075=20,25гр

Скорость сварки оказывает существенное влияние на образование так называемой зоны наплавления. В связи с этим желательно проверить ее значение по величине коэффициента формы провара ц/ = 1,8. Используя влияние коэффициента формы провара на критическое содержание углерода в металле, при сварке углеродистых сталей проверяем по графику:

Рис. 6. Зависимость коэффициента провара от содержания углерода. Качество сварки лежит в оптимальной зоне

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Загрузить   След >