ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 45
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Для изготовления сварных конструкций выбирают стали с гарантией свариваемости.
Свариваемость – это комплексная, технологическая характеристика, которая отражает способность металла ( основного и присадочного ) образовывать сварные соединения, свойства которых близки к свойствам основного металла, а также отражает пригодность металла для изготовления сварных конструкций.
Количественной мерой оценки свариваемости является эквивалент углерода, который определяется по формуле
= С + Мn / 6 + Cr / 3 + Ni / 3 + V / 5 + P / 2 ≤ 0?4 %
Расчитываем эквивалент углерода с учётом сведений таблицы 1.
= 0,14 + + = 0,14 + 0,07 +0,02 = 0,23 %
Вывод:
Учитывая что в стали Ст 3 содержание электрода не превышает 0,22 % и рассчитанный эквивалент углерода = 0,23 % не превышает нормы
≤ 0,23 %, то сталь относится к 1 группе свариваемости, сварка без ограничений.
2.3 Выбор способа сварки
По условию курсового проекта двутавровая балка является длинномерной конструкцией.
Изготовление двутавровой балки осуществляется в заводских условиях.
Выбор способа сварки зависит от многих факторов: от марки материала, от сложности выполнения сварного шва, от условий работы конструкции, от длины шва, от типа производства.
-
Выбор способа сварки в зависимости от длины шва.
В настоящее время сварку длинных поясных швов 12м выполняют преимущественно автоматически.
-
Выбор способа сварки в зависимости от программы выпуска.
В условиях единичного и мелкосерийного производства и на монтаже для прихватки целесообразно использование ручной дуговой сварки покрытыми электродами. В условиях средне и крупносерийного производства в заводских условиях для прихватки собираемых элементов желательно использование механизированных способов сварки: в углекислом газе порошковыми проволоками и проволоками сплошного сечения или самозащитными порошковыми проволоками.
При выборе вида сварки необходимо учитывать, что экономически и технически применение автоматической сварки для выполнения стыковых соединений целесообразно при длине швов более 300 мм, для сварки угловых швов при их длине более 1−1,5 м. Длина швов, выполненных ручной и механизированными методами сварки, неограниченна.
В тех случаях, когда при изготовлении возможно позиционирование («кантовка») изделия лучшее формирование шва обеспечивается при сварке в нижнем положении и в «лодочку». Механизированная сварка порошковой проволокой может быть применена для сварки в нижнем, наклонном и вертикальном положениях. Автоматическая сварка в углекислом газе и смеси газов и под флюсом применима обычно только для сварки в нижнем положении и вертикальных швов на специализированном оборудовании, обеспечивающем предотвращение вытекания сварочной ванны с помощью специальных формирующих устройств.
Проанализировав вышеперечисленные достоинства и недостатки каждого вида сварки, для сборки балки с учетом катета шва 5 мм буду применять автоматическую сварку в углекислом газе.
При условии дальнейшего монтажа балки с другими пролетами используется ручная дуговая сварка.
2.4 Сварочные материалы
Для получения наплавленного металла с механическими свойствами не ниже, чем у основного металла, необходимы меры по снижению кислорода в наплавленном металле. Такими мерами являются раскисление наплавленного металла и удаление образовавшихся окислов из сварочной ванны. Сталь раскисляют введением в сварочную ванну раскислителей C, Si, Mn, Al. Поэтому используется проволока Св-08Г2С, содержащая эти раскислители. Данные раскислители, взаимодействуя с кислородом, образуют окислы, которые не растворяются в железе, а всплывают в шлак.
При автоматической сварке в среде защитных газов применяем сварочную проволоку марки Св-08Г2С ГОСТ 2246-80 диаметром 3 мм.
Химический состав сварочной проволоки Св-08Г2С ГОСТ 2246-80 приведен в таблице 3.
Таблица 3 - Химический состав проволоки Св-08Г2С ГОСТ 2246-80, %
Углерод | Марганец | Кремний | Фосфор | Сера | Хром | Никель | Алюминий |
≤ 0,10 | 0,35 –0,6 | ≤0,03 | ≤0,03 | ≤0,03 | ≤0,12 | ≤0,25 | ≤0,01 |
Таблица 4- Механические свойства проволоки Св-08Г2С по ГОСТ2246-80
Предел текучести, МПа | Предел прочности на растяжение, МПа | Относительное удлинение, % | Ударная вязкость, Дж/см2 |
450 | 550 | 30 | 70 |
Проволока Св-08Г2С бывает с омедненной поверхностью и неомедненной поверхностью. Проволоку с неомедненной поверхностью свертывают в мотки, с размером внутреннего диаметра витков мотка проволоки 300 – 600 мм массой 15 кг.
Проволоку с омедненной поверхностью свертывают в мотки прямоугольного сечения с размером наружного диаметра – 100 мм. Высота мотка 50 мм.
В качестве защитной среды применяется углекислый газ. Защитный газ СО2 подается в шланги полуавтомата из сетевых трубопроводов цеха.
Углекислый газ бесцветен, не ядовит, тяжелее воздуха. При 0ºС и 760 мм. рт. столба его плотность равна 1,976 г/л, что в полтора раза больше плотности воздуха.
Углекислоту получают из дымовых газов, образующихся при сжигании топлива, из газов при обжиге известняка и другими способами. Жидкая углекислота транспортируется в стальных баллонах. Углекислота поставляется по ГОСТ 8050-85 четырех сортов. Физико-химические показатели СО2 по ГОСТ 8050-85 приведены в таблице 5.
Таблица 5- Физико-химические показатели СО2 по ГОСТ 8050-85
Содержание | Сорт | |||
Сварочная I сорт | Сварочная II сорт | Пищевая | Техническая | |
СО2, не менее СО2, не более Водяных паров при 760 мм.рт.ст. и 20ºС, не более г/м3 | 99,5 0 0,178 | 99,0 0 0,515 | 98,5 0 Не прове- ряется | 98,0 0,05 Не прове- ряется |
При испарении 1 кг жидкой углекислоты в нормальных условиях образуется 509л СО2. В углекислом газе не должны содержаться минеральные масла, глицерин, сероводород, соляная, серная и азотные кислоты, спирт, жиры, органические кислоты и аммиак. В виду дефицитности сварочной углекислоты I сорта для сварки находит применение и углекислота II сорта и пищевая.
Ручная дуговая сварка применяется при монтаже балок.
Поэтому в качестве сварочных материалов требуется электроды.
Электроды выбираются в зависимости от механических свойств основного металла с учетом ответственности конструкции, так как сталь Ст 3 имеет предел прочности Ϭв = 380 – 490 МПа, и балка является несущей конструкцией, то выбираем электроды типа Э42 АНО-6 ГОСТ 9466-75, диаметром 4 мм. Электроды марки АНО-6 предназначены для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 412 МПа (42 кгс/мм2). Сварка во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз, постоянным током любой полярности и переменным током от источников питания с напряжением холостого хода (50±5) В.
Таблица 6 – Механические свойства наплавленного металла.
Временное сопротивление разрыву, МПа | 420 |
Относительное удлинение, % | 18 |
Ударная вязкость, Дж/см 2 | 80 |
При сварке электродами типа Э42 АНО-6 ГОСТ 9466-75, диаметром 4 мм наплавленный металл обладает низкой склонностью к образованию пор и кристаллизационных трещин. Поэтому мы применяем их для сварки в монтажных условиях.
Из вышестоящего описания подберем режимы сварки.
Таблица 7 – Рекомендуемые режимы сварки
Диаметр, мм | Положение шва | ||
нижнее | вертикальное | потолочное | |
4,0 | 160-200 | 150-170 | 130-180 |
5,0 | 180-270 | 150-180 | |
6,0 | 280-350 | | |
Требования к сварочным материалам.
Сварочные материалы перед использованием должны быть проконтролированы на наличие сертификата (на электроды, проволоку и защитный газ СО
2) с проверкой полноты приведенных в нем данных и их соответствия требованиям стандарта, технических условий или паспорта на конкретные сварочные материалы. Все сварочные материалы проверяются на отсутствие повреждений упаковок и самих материалов.
2.5 Сварочное оборудование
Выбор сварочного оборудования зависит от способа сварки:
Для автоматизации сварочного процесса необходимо выполнять 2 условия:
-
Перемещение электрической дуги (сварочной ванны) по сварочному шву. -
Подача основного (сварочная проволока или лента) и вспомогательного (защитный газ, флюс) сварочного материала в зону сварки.
Если одно из вышеуказанных условий не выполняется, сварка называется полуавтоматической. Если оба условия выполнены, то этот процесс – автоматическая сварка.
При использовании на производстве автоматических и полуавтоматических установок повышает производительность труда и качество изготавливаемых изделий.
-
Автоматическая сварка в среде защитных газов
Рисунок 11 – Сварочный автомат АДГ-630
Сварочный автомат АДГ-630 предназначен для автоматической однослойной, многослойной сварки и наплавки электродной проволокой в среде защитных газов изделий из углеродистых и низколегированных сталей на постоянном токе.
АДГ-630 используется при сварке стыковых соединений (с разделкой и без разделки кромок), нахлесточных и угловых соединений, внутри и вне колеи автомата, а так же при сварке угловых соединений «в лодочку».
Достоинства:
• комплектуется горелкой с воздушным охлаждением или горелкой с водяным охлаждением;
• плавная регулировка скорости подачи электродной проволоки;
• плавная регулировка скорости перемещения тележки автомата;
• надежность и простота конструкции;
• малый вес и габаритные размеры;
Таблица 8 - Технические характеристики АДГ - 630
Наименование параметра | Значение |
Напряжение питающей сети, при частоте 50 Гц, В | 3 х 380 |
Номинальный сварочный ток, при ПВ=60%, А | 630 |
Диаметр электродной проволоки, мм | Стальная 1,6-2,4 Порошковая 1,6-3,0 |
Пределы регулирования скорости подачи электродной проволоки, м\ч | 120 - 720 |
Пределы регулирования скорости сварки, м\ч | 12 - 120 |
Пределы регулирования времени растяжки дуги, с | 0,5 – 1,2 |
Угол поворота сварочной головки относительно вертикальной оси, град. | ±90 |
Угол поворота сварочной головки вокруг горизонтальной оси, град. | ±45 |
Угол наклона токоподвода относительно вертикальной оси, град. | +45 («углом вперёд») -30 («углом назад») |
Ход вертикального суппорта, мм | 45 (с поворотной опорой стойки) |
Ход горизонтального суппорта, мм | 100 |
Межосевое расстояние колес, мм | 100 |
Колесная колея, мм | 240 |
Колесная колея, мм | 182 |
Вместимость кассеты для сварочной проволоки, кг | 15 |
Масса трактора, без проволоки, кг | 32 |
Габаритные размеры, мм (длина х ширина х высота) | 680х385х630 |