Файл: Реферат Выпускная квалификационная работа 84 с., 6 рис., 38 табл., 43 источников, 10 листов демонстрационного материала (слайдов)..docx
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 126
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
27
| У4 |  |  | 15 | 10 | 0 | +2 |
Общая площадь поперечного сечения наплавленного металла.
Площадь наплавки обычно находят как сумму площадей элементарных геометрических фигур:
F =b×S+0,75×g×e+ 0,75×g ×e =1×5+0,75×1,5×1 н 1 1 2+0,75×1,5×5=24 мм ,(5) 2
где g1 – высота притупления обратного валика, мм;
e1 – ширина шва обратного валика, мм.
Общую площадь поперечного сечения, наплавленного и расплавленного металлов, найдем по формуле:
F=0,73×e×(S+g+g )=0,73×12×(5+1,5+1,5)=70 1 мм . (6)
2
Площадь поперечного сечения проплавленного металла по формуле: F =F-F =70-24=46 пр н мм .(7)
2
Толщина свариваемых пластин (S) 5 мм, по рекомендациям [9], сварка выполняется за один проход, следовательно, сила сварочного тока, обеспечивающего заданную глубину проплавления свариваемых пластин: 100×S 100×5 I = = =238 A ,
k 2,1(8)
св
h
где kh – коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от условий проведения сварки [9], принимаем
св I =240 A .
Выбираем диаметр электродной проволоки. Ориентировочно он может быть определён по формуле:
I
св 240 d =2× =2× =1,2 мм ,
j(9)
эл
π× 3,14×200
где j – допустимая плотность тока, А/мм2, принимаем d =1,2 эл мм . Определяем оптимальное напряжение дуги
50×10 50×10 U =17+ ×I ±1=17+ ×240±1=28±1 В
-3 -3
d 1,2, (10)
д св
э
28
принимаем напряжение U =28 д В .
Определим коэффициент формы провара:
d ×U 1,2×28
ψ =К'×(19-0,01×I )× =0,92×(19-0,01×240)× =2,1 э д
пр св
I 240. (11) св
Для механизированной сварки значения Ψпр должны составлять 0,8…4,0, в нашем случае, значение коэффициента находится в данном интервале, следовательно, режимы подобраны верно.
Определим скорость сварки по формуле:
α ×I
н св V =3600
св
где αн – коэффициент наплавки.
×γ×F, (12) н
Для определения коэффициента наплавки αнпри механизированных способах сварки в среде СО2 воспользуемся следующей формулой: α =α н p×(1-ψ), (13)
где ψ – коэффициент потерь, который определяется по формуле: -2 -4 2 ψ =-4,72+17,6 п ×10 ×j-4,48×10 ×j . (14)
Подставим известные значения плотности тока jв формулу (14), получим:
-2 -4 2 ψ =-4,72+17,6 п ×10 ×200-4,48×10 ×200 =12,56 %.
Для того чтобы определить коэффициент наплавки нам необходимо рассчитать коэффициент расплавления αрпо формуле:
l 1,5 α =9,05+3,1×10 × I × =9,05+3,1×10 × 240× =14 гА×ч d 0,12, (15)
-3 -3 в
р св 2 2
э
величину вылета электрода l принимаем 1,5 см, согласно рекомендации [9]. Тогда коэффициента наплавки αнсогласно формуле (13):
α =14×(1-0,126)=12,2 . гА×ч
н
Скорость сварки по формуле (12) получаем:
12,2×240 V = 0,43 см/с=15,6 м/ч.
св
3600×7,8×0,24≈
29
Определяем скорость подачи электродной проволоки по формуле: α ×I
св 14×240 V = = 10,6 см/с=381 м/ч ,
×γ×F≈(16) p
3600 3600×7,8×1,13×10
пэл -2
эл
где Fэл – площадь поперечного сечения электрода, см2;
γ – плотность электродного металла, г/см3.
Для проверки правильности расчётов при сварке в углекислом газе определяем глубину проплавления, подставив полученные значения параметров режима в формулу:
q q
H=2× =0,0076×
π×e×cρ×T ×ψ ×V ψ, (17)
п
пл пр св пр
где qп- погонная энергия, Дж/см;
cρ – объемная теплоемкость,3 1 кДж дм К − −
⋅ ⋅;
Tпл- температура плавления, оС.
Погонная энергия рассчитывается по формуле:
η ×I ×U 0,8×240×28 Дж q = = =12502
и св д
V 0,43 см, (18)
п
св
где η - иэффективный коэффициент полезного действия нагрева изделия дугой, который при сварке в защитном газе составляет 0,8…0.84, принимаем η =0,8 и, и подставим полученные значения в формулу (17): 12502 H=0,0076× =0,58 см
2,1.
От заданной глубины проплавления отличается менее чем на 10…15%, следовательно, режимы оптимальны и подобраны верно. Зная глубину провара и коэффициент формы провара, определяем ширину провара:
пр e=ψ ×H=2,1×0,58=1,2 см.(19)
Задавшись оптимальным значением формы выпуклости, т.е. коэффициентом формы усиления ψв, находим высоту валика. Значения ψв выбирают в пределах 7-10. Меньшие значения имеют место при узких и
30
высоких швах. Большие значения соответствуют широким и низким усилениям. Принимаем ψв=10, тогда:
в q=e/ψ =1,2/10=0,12 см.(20)
Проверяем площадь наплавки по формуле (5):
2
F =1×5+0,75×1,2×12+0,75×1,2×5=20 н мм .
Полученная площадь наплавки, полученная на подобранных режимах, практически не отличается по значению от той, которую рассчитали по рекомендациям, следовательно, используемые режимы наиболее оптимальны для данного соединения.
Расчет таврового соединения типа Т1
Таблица 11– Конструктивные элементы сварного соединения, мм [10]
| Условное обозначение сварного соединения | Конструктивные элементы | Способ сварки | s | b | ||
| подготовленных кромок свариваемых деталей | шва сварного соединения | Номин. | Пред. откл. | |||
| Т1 |  |  | ИНп, ИП, УП | 5 | 0 | + 1,0 |