Файл: Реферат Выпускная квалификационная работа 84 с., 6 рис., 38 табл., 43 источников, 10 листов демонстрационного материала (слайдов)..docx
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 125
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Дуговая сварка металлическими электродами с покрытием в настоящее время остаётся одним из самых распространенных методов, используемых при изготовлении сварных конструкций. Это объясняется простотой и мобильностью применяемого оборудования, возможностью выполнения сварки в различных пространственных положениях и в местах, труднодоступных для механизированных способов сварки.
23
Существенный недостаток ручной дуговой сварки металлическим электродом - малая производительность процесса и зависимость качества сварного шва от практических навыков сварщика [5].
Электроды выбирают в зависимости от назначения конструкций и типа стали, а режим сварки - в зависимости от толщины металла, типа сварного соединения и пространственного положения сварки [5].
Достоинства:
- простота и универсальность процесса и оборудования;
- возможность сварки в труднодоступных местах;
- возможность сварки во всех пространственных положениях; - возможность сварки в условиях монтажа;
- большой спектр свариваемых материалов;
- значительный спектр толщин.
Недостатки:
- низкая производительность;
- сложный по исполнению способ;
- тяжёлые условия труда сварщика;
- резкая структурная и механическая неоднородность металла шва; - многофакторность качества.
2.4.2 Характеристика сварки в защитном газе
Сварка в защитном газе может производится плавящимся и неплавящимся электродом.
Основная особенность сварки плавящимся электродом заключается в применении электродных проволок с повышенным содержанием элементов - раскислителей (кроме углерода), компенсирующая их выгорание в зоне сварки [6].
При автоматической и полуавтоматической сварке плавящимся электродом швов, расположенных в различных пространственных положениях, используют электродную проволоку диаметром до 1,2 мм, а при
24
сварке швов, расположенных в нижнем положении - проволоку диаметром 1,2-3,0 мм [6].
Достоинства:
- возможность сварки во всех пространственных положениях; - высокая производительность (в 1,5..3 раза выше, чем у РДС); - высокая проплавляющая способность;
- значительный спектр свариваемых материалов;
- отсутствие шлака на поверхности сварочной ванны;
- более лёгкая техника сварки.
Недостатки:
- сложное сварочное оборудование;
- чувствительность к сквознякам и ветру;
- при определенных режимах сварки возникают сложности с удалением брызг расплавленного металла.
Исходя, из сравнительного анализа преимуществ принимаем для изготовления приспособления сварку в среде углекислого газа.
2.5 Обоснование выбора сварочных материалов
Сварочными или присадочными, называют материалы, обеспечивающие возможность протекания сварочных процессов и получения качественного соединения основного металла.
Выбор сварочных материалов проводим исходя из следующих условий:
- возможность осуществления сварки в тех пространственных положениях, в которых будут, находится изделие во время сварки; - получение плотных беспористых швов;
- получение металла шва, обладающего высокой технологической прочностью, т.е. не склонного к образованию горячих трещин; - получение металла шва, имеющего требуемую эксплуатационную прочность;
25
- низкая токсичность;
- экономическая эффективность.
В качестве защитного газа для сварки низкоуглеродистых сталей с успехом может использоваться углекислый газ.
Основной особенностью сварки плавящимся электродом является применение кремнемарганцовистой электродной проволоки с пониженным содержанием углерода, при использовании которой получаются плотные беспористые швы, компенсируется выгорание кремния и марганца и при сварке низкоуглеродистой стали обеспечивается получение швов, имеющих оптимальный химический состав.
При сварке низкоуглеродистых сталей, согласно [6], следует применять электродную проволоку марки Св-08ГС или Св-08Г2С. На свойства металла шва значительное влияние оказывает качество углекислого газа. При повышенном содержании в нем азота и водорода могут образовываться поры даже при хорошей защите дуги от воздуха и надлежащем содержании кремния и марганца в сварочной ванне. При применении углекислого газа первого сорта по ГОСТ 8050-64 и электродной проволоки указанных выше марок швы, как правило, получаются плотные без пор [6].
Сварка в углекислом газе характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью; к недостаткам способа относится повышенное разбрызгивание металла, а также получения в некоторых случаях неравномерных по внешнему виду швов. К тому же необходимо учитывать некоторые металлургические особенности, связанные с окислительным действием углекислого газа. При высоких температурах сварочной дуги углекислый газ (СО2 ) диссоциирует на оксид углерода (СО) и атомарный кислород (О) который, если не принимать специальных мер, приводит к окислению свариваемого металла. Окислительное действие О нейтрализуется введением в проволоку дополнительного количества раскислителей кремния и марганца. Поэтому для сварки в СО2 широко применяют сварочные проволоки марок: Св-08ГС, Св-08Г2С.
26
Таблица 8-Химический составв процентах марок проволок Св-08ГС и Св-08Г2С [6]
Марка проволоки | C | Mn | Si | Cr | Ni | S | P | A |
Св-08ГС | 0,10 | 1,40-1,70 0,6-0,85 | | | | 0,20 0,25 0,03 0,03 0,05 | | |
Св-08Г2С | 0,11 | 18-2,10 | 0,7-0,95 |
Согласно рекомендациям [6,7], выбираем проволоку Св-08Г2С. Углекислый газ поставляется по ГОСТ 8050-85. Для сварки используют сварочную углекислоту высшего и первого сортов, которые отличаются лишь содержанием паров воды (соответственно 0,037 и 0,184 г/см3при 20ºС и давлении 0,1 МПа). Углекислоту транспортируют и хранят в стальных баллонах или цистернах большой ёмкости в жидком состоянии с последующей газификацией на заводе, с централизованным снабжением сварочных постов через рампы. В баллоне вместимостью 40 л содержится 25 кг СО2, дающего при испарении 12,5 3 мгаза при давлении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.). Баллон окрашен в черный цвет, надписи жёлтого цвета. Для сварки конструкции приспособления будем применять углекислый газ первого сорта. Это связано с меньшим содержанием водных паров в углекислом газе. Состав газа представлен в таблице 9.
Таблица 9 – Состав углекислого газа (сорт первый) [8]
Газ | O3, % N | 2, % H | 2, % | CO2,% | углеводороды, % | Содержание водяных паров, % |
углекислый | - | - | - | 99,5 | - | 0,067 |
2.6 Расчет режимов
Швы, применяемые для изготовления приспособления ФЮРА.000002.023 СБ угловые, произведем их расчет [9].
Угловое соединение типа У4
Таблица 10 – Конструктивные размеры сварного соединения, мм [10]
Условное обоз начение сварно го соединения | Конструктивные элементы | s=s1, мм | К, мм | b, мм | ||
подготавливаемых кромок свариваемых деталей | сварного шва | Номи н. | Пред. откл. |