80. Основные технологические параметры режима дуговой сварки и их влияние на геометрические размеры сварочной ванны. Технологические параметры сварки
Для чего нужна технологическая карта сварочных работ
Реализация проектов в различных сферах производства (строительстве, машиностроении или любой другой сфере) сопряжена с необходимостью последовательного выполнения ряда технологических процедур.
Все условия и порядок выполнения каждой такой процедуры должны быть исчерпывающе описаны в рабочем проекте. Рабочий проект часто представляет собой многотомный документ, содержащий большой объем текстовой и графической информации. Поэтому составляют технологическую карту, которая помогает представить информацию более компактно, сжато и доходчиво.
Она, по сути, является заранее разработанной и утвержденной инструкцией по сварке конкретного изделия.
Назначение
Работа исполнителей с проектной документацией оказывается затруднительной ввиду обилия информации и разрозненности сведений. По этой причине возникает необходимость создания компактного и ёмкого документа, определяющего порядок выполнения той или иной технологической операции в конкретных условиях. Применительно к сварочным процедурам составляется карта технологического процесса сварки.
Выполнение сварочных работ на производстве осуществляют рабочие бригады сварщиков под руководством мастеров.
При выдаче производственного задания на сварку, как правило, чётко документируется объём работ, подробно расписываются условия их выполнения, применяемое оборудование и материалы.
Это помогает рабочему персоналу соблюсти технологию операции сварки, а руководителю среднего звена легко контролировать процесс её выполнения.
Необходимые для этого данные содержит технологическая карта сварки, которая подготавливается технологами предприятия. В этом документе сконцентрирована вся необходимая информация, содержащаяся в рабочем проекте.
Кроме этого, та часть информации, которая присутствует в проекте в виде ссылки на какой-либо ГОСТ, в технологической карте полностью раскрывается и конкретизируется.
То есть, в карте может не указываться номер ГОСТа, требования которого необходимо выполнить, но подробно расписываются сами требования, касающиеся порядка выполнения сварки.
Содержание
Единой формы технологической карты сварки, которой обязаны придерживаться все без исключения организации, не существует.
Поэтому, если предприятие столкнулось с потребностью в таком документе, а какие-либо отраслевые нормы вышестоящих организаций в этой части отсутствуют, технологическую карту сварки можно разработать и утвердить самостоятельно.
Поскольку документ такого рода подлежит обязательному утверждению, карта должна содержать шапку, в которой указываются наименования предприятия и объекта, где планируются сварочные работы.
В разделе изложения технологии все однотипные сварочные швы для удобства следует объединить, снабдив их общим описанием, содержащим исчерпывающую технологическую информацию.
Кроме информации чисто технологического характера, карта может содержать некоторые нормативно-технические данные. К ним относятся количественный и качественный состав бригады, выполняющей работу, а также время выполнения операционного задания.
Также в карте могут быть указаны трудозатраты общего объема работ с разбивкой их на отдельные этапы и обозначением контрольных сроков их выполнения.
Кроме трудозатрат на сварку объекта, может быть приведен общий расчет затрачиваемых ресурсов. К ним относится стоимость электрической и тепловой энергии, расходных материалов, затраты на заработную плату.
Отдельный раздел технологической карты может содержать сведения о мерах безопасности при выполнении сварки, мероприятиях по подготовке рабочих мест.
Данные о сварных соединениях
По каждой группе сварных соединений, выполняемых в процессе сборки объекта, должны указываться следующие технологические данные:
-
информация о материале, из которого изготовлены соединяемые части объекта, включающая марки сталей, их физические и химические особенности; - данные о необходимости предварительной подготовки деталей к сварке. Если должен быть применен скос кромок, необходимо привести точное описание геометрических характеристик, форму скоса и необходимые значения углов;
- описание применяемой технологии электродуговой сварки и конкретных аппаратов, посредством которых должна быть выполнена сварка. Указывается режим выполнения сварного соединения, перечень применяемых расходных материалов. Например, при применении ручной дуговой сварки указывается марка и диаметр применяемых электродов, ток при котором осуществляется сваривание, если предусмотрена аргонодуговая сварка, приводится форма применяемого электрода, род и полярность тока, расход газа.
Технологическую карту составляют по результатам исследовательской работы, в которую входят расчеты, эксперименты, подбор оптимальных материалов и многое другое.
Существует огромное количество шаблонов, позволяющих упростить составление карты. Разработанная технология не должна противоречить всем существующим нормам и правилам.
Сварка
Исходные данные для выполнения работы:
Деталь – крышка;
Материал – сталь 15НМА;
Химический состав: C – 0,15%; Ni – 1%; Mo – 1%;
Вид сварки: ручная электродуговая.
ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Оценка свариваемости материала.
Выбор способа сварки.
Последовательность технологических операций сварки.
Основные режимные параметры сварки.
Сварочные материалы и оборудование.
Расчёт шва.
Мероприятия по снижению деформаций и напряжений в сварной конструкции.
Контроль качества сварных швов.
1. Оценка свариваемости материала.
Под свариваемостью понимают способность материалов образовывать в процессе сварки соединения, не уступающие по своим свойствам свариваемым материалам.
Предварительная оценка свариваемости материала:
Сэкв.=0,15++=0,32%.
Сэкв<0,35% – сталь удовлетворительно сваривающаяся. Сварка без появления трещин только в нормальных условиях (при окружающей температуре выше 0ºС). В других условиях эти стали в предварительной (ПТО) и последующей термической обработке, предварительном подогреве для предупреждения образования трещин в сварном шве.
2. Выбор способа сварки.
Ручная электродуговая сварка с применением постоянного тока обратной полярности, что снижает появление кристаллизационных трещин и позволяет получить более высококачественные швы.
3. Последовательность технологических операций.
1. Заготовительные операции (правка, разметка и т.д.).
2. Изготовления заготовок и разделка кромок под сварку.
3. Зачистка свариваемых поверхностей.
4. Предварительная термическая обработка.
5. Сборка сварной конструкции под сварку.
6. Предварительный подогрев перед сваркой до 250–300ºС.
7. Прихватить деталь в 4-х местах, используя вращающееся упорное приспособление.
8. Окончательная сварка.
9. Зачистка сварных швов от шлака и окалины.
10. Высокий отпуск при t 600–650ºС и медленное охлаждение.
11. Контроль качества сварных швов и исправление дефектов.
4. Сварные соединения и швы.
ГОСТ 5264-80 устанавливает основные типы и конструктивные элементы сварных соединений при ручной дуговой сварке.
4.1. В нашем случае будет стыковое соединение с V-образной разделкой кромок. Шов характеризуется тремя параметрами: угол разделки α (скос кромки ), притуплением кромкиа и зазором между кромками δ.
Общепринятые размеры:
α=60º–70º; а=2–3 мм; δ=2–4 мм.
При толщине металла 20 мм сварные соединения выполняют в 6–8 проходов, диаметр электрода 6 мм, ток 250 А.
4.2. Угловое соединение без скоса кромок.
5. Сварочные материалы и оборудование.
Для данного изделия выбираем электроды марки УОНИ 13/45 тип электродов по ГОСТ 9467–75–Э42А. Вид покрытия по ГОСТ 9467–75–Фтористокальцевое. Данные электроды обеспечивают высокую стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и необходимую прочность шва.
Э42А – электрод предназначен для сварки конструкционных сталей и обеспечивает предел прочности шва при растяжении 42 кгс/мм2 или 420 МПа.
Выбор источника тока.
Сварочный выпрямитель ВД–301;
Ток 45...301А – пределы регулирования 65–68В – нагружение холостого хода;
220–380В – напряжение сети;
КПД – 0,72;
Коэффициент мощности (cos φ) – 0,58;
Масса – 215 кг;
Рабочее (номинальное) напряжение – 32В.
6. Расчёт основных параметров сварки.
Расчёт параметров шва начинаем с нахождения его поперечного сечения. Разобьём шов на 4 прямоугольных треугольника с площадями S1, S2, S3, S4.
S∆=,
a=15 мм; b=a∙tg 30º=15∙≈9 мм.
S1==67,5 мм2;
S2==67,5 мм2;
S3==1 мм2;
S4==1 мм2.
Площадь поперечного сечения шва:
Sшва=67,5+67,5+1+1=137 мм2=1,37 см2.
Определим число проходов:
n=6; диаметр электрода 6 мм.
6.1. Находим массу наплавленного металла:
QH=lш∙F∙ρ,
где lш – длина шва, F – площадь поперечного сечения шва, ρ=7,85 г/см3 – плотность стали.
lш=2∙π∙R=2∙3,14∙10=62,8 см;
QH=62,8∙1,37∙7,85=675,4 г.
6.2. Скорость сварки.
Для определения скорости сварки найдём силу сварочного тока.
I=K∙d,
где K – коэффициент, равный 40...60 А на миллиметр диаметра электрода; d – диаметр электрода.
I=50∙6=300 А.
V===251,2см/ч,
КН=9 г/(А∙ч) – коэффициент наплавки.
Vобщ=251,2∙6=1507,2 см/ч=15,07 м/ч,
где 6 – число проходов.
6.3. Определим время, затраченное на один проход
t===0,25 ч=15 мин.
UД=a+b∙lД,
lД===5мм,
где UД – рабочее напряжение 32В; а – суммарное падение напряжения на катоде и аноде, равное 10...12 В/мм; b – удельное падение напряжения на единицу длины дуги, равное 2...4 мм.
6.5. Найдём удельный расход электроэнергии
w===3,6
6.6. При расчёте расхода электродов d=6 мм для образования сварного шва за один проход, уменьшаем табличное значение табличное значение длины электрода на 5 см, т.к. полное использование электрода невозможно без потерь времени и энергии.
Найдём массу металлического стержня
Qст=Sст∙lэ∙ρ=0,283∙30∙7,85=66,6 г,
где Sст – площадь поперечного сечения стержня, Sст===28,26 мм2= =0,283 см2.
Масса покрытия составляет 30% от массы электрода, отсюда найдём Qп:
Qп=∙30=28,5 г
Масса одного электрода составляет
Qэ=Qст+Qп=66,6+28,5=95,1 г
6.7. Находим массу расплавленного электродного металла
Qр=1,6∙ Qн=1,6∙675,4=1080,6 г
6.8. Количество электродов, необходимое на образование одного сварного шва
n==≈11шт
7. Угловой шов без скоса кромок.
Расчёт основных параметров сварки.
Толщина свариваемой заготовки – 20 мм. Катет шва – 20 мм. Диаметр электрода – 6 мм. Число проходов n=6…8.
Площадь поперечного сечения шва:
Sш==200 мм2=2 см2
Определим число проходов исходя из площади шва. Для каждого слоя эта величина составляет 30 – 40 мм2. Число проходов – 6. (200:35≈6).
7.1. Находим массу наплавленного металла.
QН=lш∙F∙ρ=62,8∙2·7,85=986 г
7.2. Скорость сварки
Для определения скорости найдём силу сварочного тока
I=K∙d=50∙6=300 А
V===172см/ч
Vобщ=172∙6=1032 см/ч=10,3 м/ч,
где 6 – число проходов.
7.3. Определим время, затраченное на один проход
t===0,36 ч=21,9 мин.
7.4. Найдём длину дуги из формулы определения напряжения
UД=a+b∙lД,
lД===5мм,
7.5. Найдём удельный расход электроэнергии
w===3,6
7.6. Масса металлического стержня
Qст=Sст∙lэ∙ρ=0,283∙30∙7,85=66,6 г.
Масса покрытия составляет 30% от массы электрода, отсюда найдём Qп:
Qп=∙30=28,5 г
Масса одного электрода составляет
Qэ=Qст+Qп=66,6+28,5=95,1 г
7.7. Масса расплавленного электродного металла
Qр=1,6∙ Qн=1,6∙986=1577,5 г
7.8. Количество электродов, необходимое на образование одного сварного шва
n==≈17 шт
8. Мероприятия по снижению деформаций в сварной конструкции.
1. Марки электродов, дающие пластичный металл шва.
2. Меньшее количество наплавленного металла на швах.
3. Швы выполняют обратноступенчатым способом.
5. Большая скорость сварки.
6. Предварительный нагрев до температуры 200–300ºС, сопутствующий подогрев. Термообработка сварных швов (отжиг, нормализация).
9. Контроль качества сварных швов.
1. Предварительный, промежуточный и окончательный методы контроля.
2. Предварительный и промежуточный контроль исходных материалов и всех технологических операций.
3. Окончательный наружный осмотр. Механические испытания сварных швов и соединений, микроструктурные и макроструктурные испытания, магнитный и ультразвуковой контроль.
Список литературы.
В.В. Петрушанский, О.М. Епархин, Л.С. Макашова – «Расчётно-графическая работа по сварке металлов». Метод. указания. ЯГТУ, 1996 г.
А.К. Денисюк, В.А. Иванова, О.М. Епархин – «Методические указания для выполнения контрольных и лабораторных работ по курсам «Технологические процессы в машиностроении» и «Проектирование и производство заготовок» для студентов заочного факультета» - ЯГТУ, 2002 г.
Д.Л. Глизманенко – «Сварка и резка металлов». Издательство «Высшая школа». Москва, 1968.
studfiles.net
Технологический параметр - сварка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Технологический параметр - сварка
Cтраница 1
Технологические параметры сварки ( в том числе предварительный или предварительно сопутствующий подогрев) выбирают такие, которые требуются для более легированной стали. [1]
Технологические параметры сварки выбирают экспериментально в результате исследования влияния их на прочность сварного соединения термопластов. [2]
Технологические параметры сварки: 7900 - ь 1500 а, и 28 - гЗО в, скорость перемещения электродов 2004 - 460 мм / мин. [3]
Технологические параметры сварки ( в том числе предварительный или предварительно сопутствующий подогрев) выбирают такие, которые требуются для более легированной стали. [4]
Неудачно выбранные технологические параметры сварки являются одной из причин получения стыковых соединений с низкими прочностными показателями. [5]
Выбор технологических параметров сварки ( температуры, давления и продолжительности) зависит в первую очередь от типа свариваемого материала и его толщины, а также от типа применяемого приспособления. [7]
Для уточнения исходных технологических параметров сварки т ва сляба были сварены по схеме с угловым расположением метаемого элемента к неподвижному при расстояниях между. [8]
Для уточнения исходных технологических параметров сварки два сляба были сварены по схеме с угловым расположением метаемого. [9]
В табл. 16 приводятся технологические параметры сварки полиэтилена струей нагретого газа для различных типов соединений. [11]
При реализации систем регистрации технологических параметров сварки, приводов перемещения сварочного инструмента ( или изделия) и управления ими наметилась тенденция переходить от средств аналоговой техники к цифровой, в частности использовать микропроцессоры в системах управления. Это позволяет существенно расширить функциональные возможности систем автоматики, минимизировать их габаритные размеры, повысить надежность и ремонтопригодность; на цифровых индикаторах и дисплеях отображать текущие параметры и характеристики технологического процесса. [12]
Определены и установлены зависимости интенсивности пылевыде-ления от электрических и технологических параметров сварки, установлена зона действия искр и брызг расплавленного металла. Разработаны рекомендации по локализации вредностей при контактной сварке и методике расчета вентиляционных параметров местных встроенных отсосов. [13]
Механические испытания проводят выборочно с целью определения прочности сварных соединений при отработке технологических параметров сварки и настройке сварочного оборудования. [14]
Качество сварки, надежность сварных соединений определяются многими составляющими и в том числе показателями свариваемости сталей, способом и технологическими параметрами сварки, правильным выбором и качеством сварочных материалов, квалификацией сварщиков и контролеров качества, а также применяемым методом контроля и чувствительностью аппаратуры. По результатам контроля обнаруженные дефекты в сварных соединениях могут быть устранены, стыки отремонтированы или вырезаны и заменены катушкой. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
80. Основные технологические параметры режима дуговой сварки и их влияние на геометрические размеры сварочной ванны.
К основным параметрам дуговой сварки относятся сила сварочного тока Iсв, напряжение дуги Uд, скорость сварки Vсв. Помимо того, условия сварки зависят от ряда дополнительных факторов: диаметра электрода, рода и полярности тока, положения электрода по отношению к ванне и др.
Сила сварочного тока в наибольшей степени определяет тепловую мощность дуги. При постоянном диаметре электрода с увеличением силы тока возрастает концентрация тепловой энергии в пятне нагрева, повышается температура газовой среды столба дуги, стабилизируется положение активных пятен на электродах. С увеличением силы тока дуги возрастают длина сварочной ванны, ее ширина и особенно глубина проплавления. В определенных пределах изменения силы тока глубина проплавления сварочной ванны может быть оценена зависимостью, близкой к линейной:
Н = k*Iсв, где к - коэффициент, зависящий от рода тока, полярности, диаметра электрода, степени сжатия дуги и др.
С увеличением напряжения дуги также возрастает тепловая мощность, а следовательно, и размеры ванны. Наиболее интенсивно увеличиваются ширина и длина ванны. При постоянной силе тока повышение напряжения дуги незначительно сказывается на глубине проплавления. Путем медленного уменьшения длины дуги и соответственно напряжения ее можно подойти к процессу сварки погруженной дугой.
Изменение скорости сварки при постоянной тепловой мощности дуги заметно сказывается на размерах сварочной ванны и шва. С повышением скорости уменьшаются глубина проплавления и ширина ванны, а длина несколько увеличивается.
Важным параметром дуговой сварки является погонная энергия, представляющая отношение эффективной тепловой мощности дуги к скорости ее перемещения (скорости сварки).
Погонная энергия характеризует тепловложение в сварное соединение и представляет количество тепловой энергии, вводимое на единицу длины однопроходного шва. Этот параметр очень важен для оценки воздействия термического цикла сварки на основной и наплавленный металл шва. При постоянной погонной энергии повышение скорости сварки вызывает увеличение термического КПД процесса, что связано с возрастанием глубины проплавления и уменьшением ширины сварочной ванны.
Дополнительными параметрами, определяющими условия сварки и особенности горения дуги, являются диаметр электрода, род тока и др. Например, при постоянной силе тока диаметр электрода определяет плотность энергии в пятне нагрева и Подвижность дуги. При неизменном значении погонной энергии Можно изменять диаметр электрода, род тока и полярность, использовать колебания электрода или наклон его к поверхности изделия и др. Эти особенности процесса, в свою очередь, сказываются на формировании ванны и конечных размеров швов.
81. Как влияет величина погонной энергии на размеры зоны термического влияния? в каком из 3-х случаев размер зтв будет наименьшим и наибольшим для режимов дуговой сварки при прочих равных параметрах:
1 – I1 = 200 A; U1 = 28 В; 1 = 7 м/ч.
2 – I2 = 400 A; U2 = 30 В; 2 = 20 м/ч.
3 – I3 = 450 A; U3 = 31 В; 3 = 25 м/ч.
Погонная энергия – отношение эффективной энергии источника теплоты (q) к скорости его движения (υ).
Зависимость ширины ЗТВ от отношения q/ υ описывается выражениями: для точечного источника на поверхности полубесконечного тела (1.16); для линейного источника в пластине (1.17).
Вариант 1: q/ υ = UI/ υ = 200·28/ 7 = 800
Вариант 2: q/ υ = UI/ υ = 400·30/20 = 600
Вариант 3: q/ υ = UI/ υ = 450·31/25 = 560
Ширина ЗТВ наибольшая в первом случае, наименьшая в третьем.
studfiles.net
Основные технологические параметры контактов сварки пластмассовых труб
Таблица 2
| #G0Параметры | ПНП | ПВП | ПП |
| Температура сварки, °С | |||
| Давление при нагреве торцов труб, МПа | 0,05 | 0,06+0,08 | 0,1 |
| Глубина плавления кромок труб, мм | 1+2 | 1+2 | 1,5+2 |
| Время нагрева, с, при толщине труб, мм (=20°С): | |||
| 2 | |||
| 4 | |||
| 6 | |||
| 8 | |||
| Давление (осадка), МПа | 0,1 | 0,2 | 0,25 |
| Время выдержки под давлением осадки, мин, при толщине стенки, мм: | |||
| 4+6 | 3+4 | 3+5 | 3+5 |
| 7+12 | 5+8 | 6+9 | 6+10 |
В числителе приведены значения для стыковой сварки, в знаменателе - для раструбной.
Контактную раструбную сварку выполняют в такой последовательности. После подготовки труб нагревательный элемент вводят между их концами, которые затем сближают таким образом, чтобы они соприкасались с нагревательным элементом. После оплавления соединяемых поверхностей трубы разводят, удаляют нагревательный элемент и быстро вставляют гладкий конец трубы в раструб, выдерживая соединяемые детали в неподвижном состоянии до охлаждения.
Преимущества контактной раструбной сварки по сравнению со стыковой состоят в следующем:
- не образуются наплывы материала, которые мешают свободному движению жидкости в трубопроводе;
- создается прочное соединение - за счет большой площади соприкосновения;
- не требуется усилий для центровки и сжатия труб при их соединении.
Раструбное соединение (рис.6, а) обычно выполняют с помощью раструбных соединительных деталей: тройников 4 (рис.6, б), муфт 5 (рис.6, в). При отсутствии соединительных деталей сварку производят в раструб 1 (рис.6, г), отформованный на гладком конце 3 трубы. Внутренний диаметр соединительной детали или раструба должен быть меньше наружною диаметра соединяемой трубы.
Рис.6. Контактная раструбная сварка (а) в литой тройник (б), муфту (в), раструб (г)
1- раструб;
2- нагревательный элемент;
3- гладкий конец;
4- тройник;
5- муфта.
Нагревательный элемент 2 (см. рис.6, а), используемый для контактной раструбной сварки, по конструкции проще, чем для стыковой. Однако в зависимости от диаметра соединяемых труб следует применять определенный нагревательный элемент или сменные насадки. Нагревательный элемент изготовляют из сплавов алюминия или нержавеющей стали. Поверхности инструмента, соприкасающиеся с материалом труб, должны быть отполированы и покрыты материалом, к которому не прилипает расплавленная пластмасса.
При сварке труб небольшого диаметра на строительной площадке элемент нагревают паяльной лампой или газовой горелкой. При этом температуру элемента контролируют термокарандашом или куском материала, отрезанным от свариваемой трубы.
При нагреве и оплавлении труб нагревательный элемент 3 помещают между концами соединяемых труб так, чтобы дорн 2 (рис.7, а) находился напротив раструба 1, а гильза 4 - напротив гладкого конца 5 трубы. Чтобы ограничить глубину вдвигания гладкого конца 5 в нагревательный элемент на расстоянии, равном глубине гильзы 4, устанавливают ограничительный хомут 6. Раструб 7 и гладкий конец 5 быстро надвигают на нагревательный элемент 3 (рис.7, б). Время нахождения концов труб на нагревательном элементе должно обеспечить равномерное оплавление всей площади соприкасающихся поверхностей без потери формы и жесткости деталей. Если надвигание производить медленно, то концы соединяемых труб могут прогреться на всю толщину стенки или большую часть ее и потерять форму.
Рис.7. Технологическая последовательность контактной раструбной сварки
а- введение нагревательного элемента;
б- оплавление концов труб;
в- соединение труб;
1- раструб;
2- дорн;
3- нагревательный элемент;
4- гильза;
5- гладкий конец;
6- хомут.
Процесс оплавления продолжают до тех пор, пока у кромок раструба и на трубе по всему периметру не появится валик оплавленного материала высотой 1+2 мм. После этого быстро раздвигают соединяемые трубы и удаляют элемент из зоны соединения. Затем не более чем через 2+3 с, трубы соединяют, вводя гладкий конец трубы 5 в раструб 1 (рис.7, в) и выдерживая их под осевой нагрузкой 20+30 с до начала отверждения материала. После соединения труб поворачивать и смещать их относительно друг друга не допускается.
Сварку нагретым газом с применением присадочного материала (рис.8) выполняют путем разогрева кромок соединяемых труб (деталей) 1 и прутка 2 присадочного материала с помощью горелки 3 и последующего заполнения шва материалом прутка 2, который вдавливают в разогретые поверхности. Этот способ универсален, так как позволяет производить сварку в любом положении шва, не требует точной подгонки деталей и сложного инструмента.
Рис.8. Сварка пластмассовых труб нагретым газом с применением присадочного
материала
1- трубы;
2- пруток из присадочного материала;
3- горелка;
4- шланг для подачи газа;
5- провод.
В горелки 3, используемые для подогрева стыка, газ подается от компрессора по шлангу 4. Газ нагревается электрической спиралью, питаемой током по проводу 5, и через сопло подается в зону сварки.
Сварка нагретым газом может быть стыковой (рис.9, а) или раструбной (рис.9, б). Прочность стыкового соединения на растяжение выше, чем раструбного, а на изгиб - наоборот.
Рис.9. Стыковое (а) и раструбное (б) соединения пластмассовых труб
1- соединяемые трубы;
2- сварные швы.
Сварку нагретым газом ведут в такой последовательности: подготовляют пруток присадочного материала к сварке, подбирают горелку и включают ее, контролируют температуру нагретого газа и производят сварку.
При подготовке труб к сварке зачищают и обезжиривают места сварки. При стыковой сварке труб толщиной 2+5 мм снимают фаску под углом 60+65°.
Материал прутка выбирают в соответствии с материалом свариваемой трубы, его толщиной, геометрией шва, прочностью соединения. Для сварки используют пруток простого (круглого) и сложного (двойного) профиля толщиной 3+4 мм. Пруток простого профиля используют при сварке труб толщиной до 5 мм, сложного профиля - при большей толщине. Конец прутка обрезают под углом 30°.
Горелку подбирают так, чтобы диаметр ее сопла был на 1 мм больше диаметра прутка. Подача газа 3+7 м/ч при давлении перед горелкой до 0,04 МПа. Температура газа на выходе из сопла зависит от вида материала: для ПВХ, ПНП-230+270°С; ПВП, ПП - 250+300°С.
Горелку включают и выводят на расчетный режим следующим образом. Открывают вентиль подачи сжатого воздуха и включают питание спирали. Через 3+5 мин после прогрева горелки окончательно устанавливают температуру газа, регулируя его подачу: при уменьшении подачи температура повышается, при увеличении - уменьшается. Температуру контролируют термометром или путем теплового воздействия на контрольные образцы. При контроле температуры вторым способом на кусочке, отрезанном от свариваемого изделия и размещенном на расстоянии 6+8 мм от сопла, через 5 с должно появиться матовое пятно, а белая бумага, поднесенная к соплу, должна окраситься в темно-бурый цвет.
Нагретый газ должен быть чистым: не содержать пыли, масла и других веществ, ухудшающих качество шва. Чистоту нагретого газа проверяют, размещая на пути потока белый кусок хлопчатобумажной ткани или бумаги: на них не должно появляться черных пятен или точек. Если чистота воздуха недостаточна, то перед горелкой устанавливают воздушный фильтр.
При сварке пластмассовых труб 1 (см. рис.8) струю горячего газа направляют попеременно круговыми или колебательными движениями горелки 3 на пруток 2 и свариваемые кромки до образования матовой поверхности. Расстояние между наконечником горелки и поверхностью свариваемого шва должно составлять 5+8 мм. По мере размягчения прутка и свариваемых поверхностей соединяемых труб пруток с усилием (для прутка диаметром 3 мм - 18+22 Н, а диаметром 4 мм - до 30 Н) вдавливают в разделку стыка. При этом пруток следует держать под углом к оси трубы: при стыковой сварке - 60+90°; при раструбной - 45°. Сопло горелки должно составлять с осью трубы угол 15+25° - для труб толщиной стенки до 5 мм и 30+45° - свыше 5 мм в направлении, противоположном общему направлению сварки.
При сварке пруток держат в левой руке между большим и указательным пальцами на расстоянии 70+80 мм от поверхности сварки, а горелку - в правой руке. Пруток укладывают в шов в определенном (1+6) порядке (см. рис.9), обеспечивая тем самым равномерное распределение напряжений в шве. По мере укладки прутка пальцы передвигают равномерно вверх. Перехватывать пруток следует плавно, не прерывая процесс сварки.
При выполнении стыковых соединений следят, чтобы при укладке первого валика часть прутка выступала с внутренней стороны шва на 0,5+1 мм, а раструбных соединений, чтобы катет углового шва по периметру трубы был равен толщине стенки раструба.
При размягчении прутка на расстоянии более 20+30 мм от точки сваривания сварку приостанавливают и пруток охлаждают. При смене или обрыве прутка конец приваренного прутка нагревают и срезают под углом 20+30°, затем к полученному срезу внахлестку приваривают аналогично подготовленный новый пруток. При этом необходимо, чтобы на шве расстояние между стыками прутков, последовательно укладываемых один над другим, было не менее 8 мм.
studfiles.net
80. Основные технологические параметры режима дуговой сварки и их влияние на геометрические размеры сварочной ванны.
К основным параметрам дуговой сварки относятся сила сварочного тока Iсв, напряжение дуги Uд, скорость сварки Vсв. Помимо того, условия сварки зависят от ряда дополнительных факторов: диаметра электрода, рода и полярности тока, положения электрода по отношению к ванне и др.
Сила сварочного тока в наибольшей степени определяет тепловую мощность дуги. При постоянном диаметре электрода с увеличением силы тока возрастает концентрация тепловой энергии в пятне нагрева, повышается температура газовой среды столба дуги, стабилизируется положение активных пятен на электродах. С увеличением силы тока дуги возрастают длина сварочной ванны, ее ширина и особенно глубина проплавления. В определенных пределах изменения силы тока глубина проплавления сварочной ванны может быть оценена зависимостью, близкой к линейной:
Н = k*Iсв, гдек - коэффициент, зависящий от рода тока, полярности, диаметра электрода, степени сжатия дуги и др.
С увеличением напряжения дуги также возрастает тепловая мощность, а следовательно, и размеры ванны. Наиболее интенсивно увеличиваются ширина и длина ванны. При постоянной силе тока повышение напряжения дуги незначительно сказывается на глубине проплавления. Путем медленного уменьшения длины дуги и соответственно напряжения ее можно подойти к процессу сварки погруженной дугой.
Изменение скорости сварки при постоянной тепловой мощности дуги заметно сказывается на размерах сварочной ванны и шва. С повышением скорости уменьшаются глубина проплавления и ширина ванны, а длина несколько увеличивается.
Важным параметром дуговой сварки является погонная энергия, представляющая отношение эффективной тепловой мощности дуги к скорости ее перемещения (скорости сварки).
Погонная энергия характеризует тепловложение в сварное соединение и представляет количество тепловой энергии, вводимое на единицу длины однопроходного шва. Этот параметр очень важен для оценки воздействия термического цикла сварки на основной и наплавленный металл шва. При постоянной погонной энергии повышение скорости сварки вызывает увеличение термического КПД процесса, что связано с возрастанием глубины проплавления и уменьшением ширины сварочной ванны.
Дополнительными параметрами, определяющими условия сварки и особенности горения дуги, являются диаметр электрода, род тока и др. Например, при постоянной силе тока диаметр электрода определяет плотность энергии в пятне нагрева и Подвижность дуги. При неизменном значении погонной энергии Можно изменять диаметр электрода, род тока и полярность, использовать колебания электрода или наклон его к поверхности изделия и др. Эти особенности процесса, в свою очередь, сказываются на формировании ванны и конечных размеров швов.
81. Как влияет величина погонной энергии на размеры зоны термического влияния? в каком из 3-х случаев размер зтв будет наименьшим и наибольшим для режимов дуговой сварки при прочих равных параметрах:
1 – I1 = 200 A; U1 = 28 В; 1 = 7 м/ч.
2 – I2 = 400 A; U2 = 30 В; 2 = 20 м/ч.
3 – I3 = 450 A; U3 = 31 В; 3 = 25 м/ч.
Погонная энергия – отношение эффективной энергии источника теплоты (q) к скорости его движения (υ).
Зависимость ширины ЗТВ от отношения q/ υописывается выражениями: для точечного источника на поверхности полубесконечного тела (1.16); для линейного источника в пластине (1.17).
Вариант 1: q/ υ=UI/ υ= 200·28/ 7 = 800
Вариант 2: q/ υ=UI/ υ= 400·30/20 = 600
Вариант 3: q/ υ=UI/ υ= 450·31/25 = 560
Ширина ЗТВ наибольшая в первом случае, наименьшая в третьем.
studfiles.net
Расчет технологических параметров режима сварки в защитных газах — КиберПедия
Расчет параметров режимов производят в следующем порядке: 1.Определяют геометрические параметры сварного шва. На миллиметровой бумаге в натуральную величину или в определенном масштабе вычерчивают сварное соединение, для выполнения которого рассчитываются режимы сварки. На чертеж наносят контуры сечения шва и свариваемых кромок в соответствии с действующими ГОСТами, заводскими или отраслевыми стандартами, ТУ. По чертежу определяют геометрические параметры шва: его ширину е, глубину проплавления hp, высоту усиления g, высоту шва Н в мм и площадь наплавленного металла Fн в мм2. 2. Определяют диаметр электродной проволоки. Ориентировочно диаметр электродной проволоки может быть выбран по таблице 6.4. в зависимости от толщины свариваемого металла
Таблица 6.4 -Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины свариваемого металла
| Показатель | Толщина свариваемого металла, мм | |||||
| 0,6-1,0 | 1,2-2,0 | 3,0-4,0 | 5,0-8,0 | 9,0-12,0 | 13,0-18,0 | |
| Диаметр электродной проволоки, мм | 0,5-0,8 | 0,8-1,0 | 1,0-1,2 | 1,4-1,6 | 2,0-2,0 | 2,5-3,0 |
Диаметр электродной проволоки для автоматической сварки может быть в интервале 0,7-3,0мм и выше, а для полуавтоматической – в интервале от 0,8-2,0мм. 3.Определяют величину сварочного тока Величину сварочного тока выбирают исходя из необходимой глубины проплавления: Iсв = (80...100)hp,, А, где hp расчетная глубина проплавления, мм.
При односторонней сварке в один проход принимают hр = δ, где δ – тол-щина свариваемого металла. При двусторонней однопроходной сварке симметричным швом hр=(0,6...0,7)δ для гарантированного перекрытия швов. При выборе диаметра сварочной проволоки для сварки в углекислом газе следует обращать внимание на наличие диапазонов сварочного тока, в которых сварку выполнять не рекомендуется. Эти диапазоны (таблица 6.5) характерны повышенным разбрызгиванием (до 25 %) из-за смешанного переноса электродного металла.
Таблица 6.5- Допускаемые диапазоны сварочного тока при сварке стыковых швов в углекислом газе
| Диаметр электрода, мм | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 3,0 |
| Сварочный ток, А | 100-220 | 180-320 | 200-450 | 300-500 |
| Сварочный ток, А | 350-500 | 400-700 | 500-750 | 550-800 |
| j = | 4Iсв | |||
| πdэ2 | ||||
5. Рассчитывают напряжение сварки.
Напряжение на дуге зависит в основном от сварочного тока, а также от диаметра вылета электродной проволоки, пространственного положения шва и определяется либо на основе эмпирической формулы (1), либо таблично (Табл.6.6), либо по графикам (Рисунок 6.3). Напряжение принимают в интервале 16-34В. Большие значения соответствуют большей величине тока.
Uс =14+0,05 Iсв
Таблица 6.6 -Зависимость Uс от силы сварочного тока
| Сила сварочного тока, А | 50-60 | 90-100 | 150-160 | 220-240 | 280-300 | 360-380 | 430-450 |
| Напряжение дуги,В | 17-18 | 19-20 | 21-22 | 25-27 | 28-30 | 30-32 | 32-34 |
Рисунок 6.3 Графики зависимости напряжения на дуге Uс от сварочного тока Iсв
6. Устанавливается скорость сварки
Vсв=А/Iсв,м/ч, где коэффициент А (А·м/ч) выбирают в зависимости от диаметра электродной проволоки из таблицы 6.7.
Таблица 6.7- Зависимость коэффициента А от диаметра электрода
| dэ,мм | А, А·м/ч | dэ,мм | А, А·м/ч | |
| 1,2 | (2...5)103 | 4,0 | (16...20)103 | |
| 1,6 | (5...8)103 | 5,0 | (20...25)I03 | |
| 2,0 | (8...12)103 | 6,0 | (25...30)103 | |
| 3,0 | (12...16)103 |
Или
где Vсв – скорость сварки, м/ч; αн – коэффициент наплавки, г/Ач; Iсв – сварочный ток, А; Fн – площадь поперечного сечения, мм²; γ – плотность наплавленного металла, г/см³;0,9 – коэффициент, учитывающий потери на угар и разбрызгивание.
Коэффициент наплавки, г/Ач определяется по формуле, г/Ач
αн = αр (1 – ψ / 100),
где ψ – потеря электродного металла вследствие окисления, испарения и разбрызгивания, % (ψ = 7-15%, принимают обычно ψ = 10%). αр – коэффициент расплавления электродной проволоки, г/Ач;
Коэффициент расплавления определяется по формуле, г/Ач
αр = [8,3 + 0,22 Icв / dэ] 3,6•10-1
7.Устанавливается диаметр вылета электрода– lэ.
Вылет электрода определяется по формуле
lэ = 10 * dэ ,
При сварке в СО2: при dэ меньше 2 мм lэ = 15...20 мм,
при dэ больше 2 мм lэ = 20...25 мм.
8. Определение скорости подачи электродной проволокиСкорость подачи электродной проволоки определяют по формуле
,
где Vп.п – скорость подачи проволоки, мм/ч; Iсв – сварочный ток, А; dэ – диаметр электродной проволоки, мм; γ – плотность металла электродной проволоки г/см³ (γ=7,8г/мм³).
9. Определяют расход углекислого газа при сварке в СО2
Расход углекислого газа определяется по таблице 6.8
Таблица 6.8-Зависимость расхода углекислого газа от силы сварочного тока
| Сила сварочного тока, А | 50-60 | 90-100 | 150-160 | 220-240 | 280-300 | 360-380 | 430-450 |
| Расход СО2 л/мин | 8-10 | 8-10 | 9-10 | 15-16 | 15-16 | 18-20 | 18-20 |
Выбор источников питания
При выборе источников питания учитывают:
· род тока;
· внешнюю характеристику источника питания;
· сопоставление сварочных выпрямителей и преобразователей;
· номинальную мощность источника по току;
· возможность и целесообразность использования многопостового питания.
Известно, что с точки зрения экономики предпочтительны источники переменного тока, в связи с этим применение источников постоянного тока возможно только при достаточном технико- экономическом обосновании.
Выбор внешней характеристики источника питания производят исходя из формы статической вольт-амперной характеристики дуги или шлаковой ванны. Определяющими моментами здесь является стабильность процесса при изменениях длины дугового промежутка.
Среди известных источников принятого рода и внешней характеристики следует выбрать источник, номинальный ток которого соответствует току по рассчитанному режиму. Правильным считается выбор с минимальным превышением номинального тока над расчетным.
cyberpedia.su
