Практическая работа "Расчет параметров режимов сварки в углекислом газе"

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 13-14

Расчет параметров режимов сварки в среде углекислого газа

Цель работы – научиться использовать типовые методики выбора параметров сварочных технологических процессов

Краткий теоретический материал

Параметрами режима данного способа сварки являются: диаметр и марка сварочной проволоки d_э, мм; ток сварки I_св, А; напряжение U_св , В; скорость сварки _св, м/ч; вылет электрода l_э, мм; расход защитного газа Q_г, л/мин.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Зарисовать эскиз сварного соединения и нанести размеры сварного шва по

ГОСТ 14771-76 для своего варианта

1. Определить глубину проплавления. Глубину проплавления h_пр определяем по формулам 4 и 5

2. Определить диаметр электродной проволоки по формуле

 (1)

1. Рассчитать сварочный ток по формуле 3. Сравнить полученное значение с силой тока, рекомендованной на производстве. Сделать заключение о необходимости расчета сварочного тока по проходам.

5. Для нахождения количества проходов, определяется величина площади наплавки F_н, которая зависит от толщины свариваемых деталей и вида соединения (ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные). Определение площади наплавки производится по аналогии с методикой, приведенной в расчетах режимов ручной дуговой сварки.

Если сварной шов не формируется за один проход, так как величина F_н за один проход, как правило, не превышает от 70 до 100 мм², определяют число проходов n по формуле :

(2)

где  – площадь сечения наплавленного металла, мм² (определяется по формулам для каждого вида сварного соединения)

 – площадь сечения корневого прохода, мм² - равна (6…8)*d_эл

6. Определение величины сварочного тока производится по формулам:

- для углеродистых, низко – и среднелегированных сталей

(3)

где h_пр – глубина провара, мм, определяется в зависимости от вида сварного шва;

- при односторонней сварке за 1 проход

h_пр = S (4)

- для двухсторонних швов за 2 прохода

, (5)

- для многослойных швов :

а) для корневого прохода -  = 5 мм

б) для заполняющего прохода

; (6)

д) для подварочного прохода 

где S – толщина металла, мм.

К_а – коэффициент, зависящий от диаметра сварочной проволоки, определяется из таблицы 4.2.

Таблица 1 – Значения коэффициента К_а в зависимости от диаметра электрода

7. Вылет электрода влияет на стабильность процесса и формирование размеров шва. С увеличением вылета возрастает коэффициент расплавления, разбрызгивание. При малом вылете увеличивается набрызгивание на сопло, затрудняется наблюдение за процессом. Вылет электрода l_э устанавливают опытным путем в зависимости от диаметра электродной проволоки по таблице 4.4. При сварке высоколегированных сталей вылет электрода l_э уменьшают в 1,5 раза из-за пониженной теплопроводности.

8. Определение напряжения дуги U_д, производится по формуле

 , В (7)

9. Скорость сварки как для автоматических, так и для механизированных способов определяется по формуле

, м/ч, (8)

где  - удельная плотность металла шва, для стали =7,85 г/см³.

_н – коэффициент наплавки, определяется из выражения, г/ , для проволоки марки СВ 08Г2С равен 11-13 г/А ч

F - площадь наплавленного металла каждого прохода (корневого, подварочного или заполняющего), см²

Проверка: Для механизированной сварки в СО₂ скорость сварки должна быть в диапазоне 4 - 10 мм/с.

10. Скорость подачи электродной проволоки зависит от величины сварочного тока I_св, диаметра сварочной проволоки d_э и определяется по выражению

 (9)

где F_н – площадь сечения наплавленного металла, мм².

 – коэффициент потерь на угар и разбрызгивание при дуговой сварке в среде защитных газов, ψ=0,1

d - диаметр электродной проволоки, мм

11. Расход защитного газа и расстояние от сопла до изделия рекомендуется выбирать с помощью таблицы 3 в зависимости от диаметра проволоки d_э.

Таблица 3 – Определение расхода защитного газа и расстояния между изделием и соплом

ЗАДАНИЕ

1. Рассчитать режим полуавтоматической сварки в среде защитного газа для следующих соединений. Номер варианта по номеру студента в журнале.

Таблица 4 – Варианты заданий

1. Оформить расчеты и результаты расчетов записать в таблицу 5

Таблица 5 – результат выполнение практической работы

ПРОТОКОЛ

выполнения практической работы

Студент _________________________________ дата ______________________________

Вариант_____

Расчеты режима сварки