Файл: Проектирование производственного участка сборки и сварки двутавровой балки.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Дипломная работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 866

Скачиваний: 28

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Выбираем автоматическую сварку под флюсом.


    1. Расчет и выбор режимов сварки

Основные типы соединений, выполняемых под флюсом, регламентированы ГОСТ 8713-79 – «Сварка под флюсом, соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры».





Наряду с технологическими средствами повышения точности сварной конструкции большое значение имеют конструктивные элементы сварных соединений. Поэтому при проектировании металлоконструкций необходимо применять минимальные расчетные катеты сварных швов. Завышение катета сварного шва при проектировании ведет к дальнейшему его увеличению в производственных условиях, а следовательно, и к увеличению деформации конструкции в целом. Однако, если по расчету нужен односторонний шов значительного катета, то следует применить двусторонние швы меньшего сечения. Так же качество сварного шва во многом определяется правильным выбором режима сварки.

Рассчитаем режим автоматической сварки таврового соединения под слоем флюса. В соответствии с ГОСТ 8713-79[10, табл.1 ] для таврового соединения без скоса кромок для толщины свариваемых деталей (3 – 40)мм применим шов АФ-Т3- 6.  




Зная катет шва (К), определяем площадь поперечного сечения наплавленного металла по формуле:

,
где Ку – коэффициент увеличения, учитывающий наличие зазоров и выпуклость шва. Для К = 6 КУ = 1,35 [8].



Для катета К = 6 выбираем выбираем сварочную проволоку dэ = 4мм.

Для принятого диаметра электрода подбирают плотность тока, затем определяют силу сварочного тока по формуле:



где j – допускаемая плотность тока в электродной проволоке при сварке угловых швов (табл. 2.2), выбираем j = 40А/мм2; dэл – диаметр электродной проволоки, мм.


Таблица 2.2. Допускаемая плотность тока в электродной проволоке при сварке угловых швов

Диаметр электродной проволоки, мм

5

4

3

2

Допускаемая плотность тока, А/мм2

30-40

35-50

50-85

60-150



Напряжение на дуге устанавливают в зависимости от способа сварки, а
также от марки и диаметра электрода. Для сварки под флюсом на токах до 1000А


Uд=19+0,037Iсв [8].

Uд=19+0,037502 = 38В.
Зная площадь наплавки за один проход, сварочный ток и коэффициент наплавки, определяем скорость сварки, м/час
,
где αH - коэффициент наплавки электродной проволоки, г/А·час;

Iсв – сила сварочного тока, А;

FН – площадь наплавленного металла, мм2;

γ – удельный вес наплавленного металла, г/см3 (7,8 г/см3 – для стали).

При сварке угловых швов без разделки кромок рекомендуется выбирать постоянный сварочный ток обратной полярности.

Коэффициент наплавки αH при сварке постоянным током обратной полярности αH = 11,6±0,4 г/А ч, принимаем αH = 12 г/А ч.

Скорость подачи электродной проволоки определяется по формуле, м/ч
.



Результаты расчета режима сварки и размеров угловых швов следует свести в табл.2.3.

Таблица 2.3. Режимы сварки и размеры угловых швов.

Зазор в стыке/катет, мм

Режимы сварки

dэл, мм

Iсв, А

Uд, В

Vсв, м/ч

Vпп, м/ч

(0 ÷ 1,5)/6

4

502

38

31,8

61,5



    1. Выбор сварочных материалов

Основным требованием к материалам для сварки является обеспечение при оптимальных режимах сварного соединения, которое бы по своим эксплуатационным характеристикам не уступало основному металлу. Это, в случае автоматической сварки под флюсом, достигают применением специальной сварочной проволоки и флюса. Выбор сварочной проволоки для автоматической сварки под флюсом производится исходя из состава самого флюса. Состав флюса и химический состав сварочной проволоки очень сильно влияют на химический состав металла сварного шва, поэтому выбор проволоки происходит одновременно с выбором флюса. При этом не допускают содержание кремня и марганца в металле шва больше, чем 0,2-0,4%. На практике используют три распространенные системы сварочная проволока-флюс:

  1. Низкоуглеродистые марки сварочной проволоки, такие как Св-08, Св-08А и подобные им. В сочетании с ними используется высокомарганцевый и высококремнистый флюс, содержащий 35-40% оксида марганца MnО и 40-45% оксида кремния SiO2. При выборе данной системы марганец и кремний переходят в металл шва из флюса;

  2. Вторая распространенная система – это низкоуглеродистая сварочная проволока, содержащая до 2% марганца. Например, Св-10Г2 и, в сочетании с ней, высококремнистый флюс, в состав которого входит 40-45% оксида кремния SiO2, но при этом содержание оксида марганца MnO не превышает 15%. При такой системе металл сварного шва легируется марганцем за счет сварочной проволоки, а кремний переходит в металл из флюса;

  3. третья система – это сварочная проволока, содержащая в составе 1% марганца, например, Св-08ГА или Св-10ГА и среднемарганцевый высококремнистый флюс, содержащий в составе около 30% оксида марганца и 40-45% оксида кремния. В таком случае легирование сварного шва марганцем происходит и за счет электродной проволоки и за счет флюса. А легирование кремнием происходит только за счет флюса.


Остановимся на третьей системе сварочная проволока-флюс.

Выбираем для нашего случая сварочную проволоку Св-08ГА - омедненный материал, который применяется для сварки автоматом и полуавтоматом. Хорошо взаимодействует с углеродистыми сталями и металлами с низким содержанием легирующих элементов, которые обладают высокой прочностью.

Для этой проволоки выбираем высококремнистый среднемарганцевый флюс марки АН-348А. Флюс АН-348А является окисленным флюсом, содержащим в основном окислы MnO и SiO2, его часто применяют для сварки низколегированных сталей.

Очищенную и намотанную в кассеты сварочную проволоку хранят в сухом помещении при положительной температуре. Флюс поставляется на завод по ГОСТ 9087-81 или ТУ заводов изготовителей, хранится в упаковке поставщика в сухом отапливаемом помещении или в специальной закрытой таре.



    1. 1   2   3   4   5   6   7

Выбор приспособлений

Для уменьшения трудоемкости и продолжительности работы, повышения качества и снижения себестоимости изделия применяют механизированные приспособления для сборки свариваемой конструкции и перемещения ее в процессе сварки. К этому оборудованию относятся: приспособления и механизмы для укладки, наклона и вращения свариваемых изделий (стенды, стеллажи, кондукторы, кантователи, манипуляторы); для крепления и перемещения сварочных аппаратов (колонны, тележки, порталы); для подъема и перемещения элементов конструкции.

Для сборки двутавровой балки выбираем Стан сборки двутавровой балки на прихватках из полос СБ-101 производства "СИТЕК".


Рис.2.5. Стан предназначен для сборки тавровых и двутавровых балок, посредством прихваток дуговой сваркой в среде углекислого газа.
Стан позволяет собирать тавровые, двутавровые равнополочные и не равнополочные симметричные балки, а также балки переменного сечения с углом наклона полки до 15°.

Конструкция станка: Станок состоит из портала, системы главной тяги, входного и выходного конвейера, гидравлической системы, а также электрической системы управления (ЧПУ). Основные компоненты стана имеют сварную конструкцию и обладают такими свойствами как небольшой вес и высокая степень надежности. Процесс изготовления: на входной рольганговый путь укладывается первая полка и фиксируется механизмом предварительной сборки. На полку устанавливается стенка в вертикальном положении и фиксируется механизмом предварительной сборки стенки. Производится подача тавра в механизм центрирования и сборки к месту выполнения первой «прихватки» основной станины. Включается автоматически режим для зажатия заготовки, подвода горелок и выполняется сборка тавра. На входной рольганговый путь укладывается вторая полка и фиксируется механизмом предварительной сборки. Собранный тавр снимается с выходного рольганга, кантуется и устанавливается на вторую полку и фиксируется механизмом предварительной сборки стенки. Производится подача балки в механизм центрирования и сборки к месту выполнения первой «прихватки» основной станины. Включается автоматически режим для зажатия заготовки подвода горелок и выполняется сборка балки.

Технические характеристики:
- высота балки, мм 150-1500;
- ширина балки, мм 150-800;
- длина балки, мм до 15000;
- толщина стенки, мм 6-32;
- толщина полки, мм 6-40;