Технология и оборудование сварки конструкционных сталей
Краткая характеристика свариваемой стали. Выбор разделки свариваемых кромок. Допускаемая плотность тока. Площадь наплавки за один проход. Коэффициент формы проплавления. Расчет скорости охлаждения зоны термического влияния. Выбор сварочного оборудования.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.08.2013 |
| Размер файла | 886,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Целью курсовой работы (КР) является углубление и закрепление знаний студентов в области технологии и оборудовании сварки конструкционных сталей.
КР оформляется в виде расчетно-пояснительной записки, в которой рассматриваются следующие вопросы:
а) характеристика заданной стали (химсостав, механические свойства, термокинетическая диаграмма) [1];
б) оценка свариваемости;
в) выбор формы подготовки кромок под сварку
г) расчет режимов сварки
д) расчет скорости охлаждения зоны термического влияния (ЗТВ) и сравнение ее с рекомендуемой для данной стали;
е) выбор метода регулирования скорости охлаждения З.Т.В.
ж) выбор сварочных материалов
з) выбор сварочного оборудования
Краткая характеристика свариваемой стали
Выбор типа разделки свариваемых кромок
По ГОСТ 8712-79 и ГОСТ 14776-76 выбираются форма и конструктивные элементы подготовки кромок под сварку (рис. 3.3)
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 3. 3. Способы разделки кромок под сварку
а) - без разделки кромок; б) - V-образная разделка; в) - U-образная разделка; г) - Х-образная разделка Выбираем Х-образную разделку кромок.
Расчёт параметров режима сварки
Задаются необходимой глубиной проплавления Н:
при двухсторонней сварке
Н = /2 + 2 мм=17 мм
при сварке швов с предварительной разделкой кромок под сварку глубиной проплавления для первого прохода
Н = с, (3.12)
где с - величина притупления в мм.
С=10мм
Рекомендуемый диаметр электродной проволоки
для сварки с Х-образной разделкой кромок
dэ
Допускаемая плотность тока
|
dэ, мм |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
|
|
j, А/мм2 |
90-400 |
65-200 |
45-90 |
35-60 |
30-50 |
25-45 |
J= 30-50 А/мм2
Определяется сила сварочного тока, обеспечивающая заданную глубину проплавления
Определяется оптимальное значение напряжения на дуге
Скорость сварки находится по формуле
Определяется коэффициент наплавки бн . При сварке под флюсом коэффициент наплавки ввиду незначительных потерь металла на разбрызгивание и угар может быть взят равным коэффициенту расплавления бр. сталь сварочный оборудование ток
Из таблицы 3.11 коэффициент наплавки примем равным 16,3
Определяется погонная энергия сварки
где - Iсв - ток дуги, А;
Uд - напряжение на дуге, В;
зэ - эффективный КПД сварочной дуги (при сварке под флюсом
зэ = 0,8ч0,9);
vсв - скорость сварки, см/с.
Площадь наплавки за один проход
, см2 ,
где бн - коэффициент наплавки, г/А·ч;
с - плотность металла, г/см3;
vсв - скорость сварки, см/ч.
см2
Определяют скорость подачи электродной проволоки
, м/ч
где vсв - скорость сварки, м/ч;
Fн - площадь наплавки, мм2;
Fэ - площадь поперечного сечения электрода, мм2.
м/ч
Далее оцениваются размеры поперечного сечения зоны проплавления - глубина проплавления Н и ширина В
, см
где qп - погонная энергия сварки, Дж/см;
шпр - коэффициент формы проплавления.
Коэффициент формы проплавления определяется по эмпирической формуле
,
где К- коэффициент, зависящий от рода тока и полярности.
Для плотности тока j< 120 А/мм2 при сварке на постоянном токе обратной полярности
К = 0,367 j0,1925.
При прямой полярности
К = 0,282 j0,1925.
При j> 120 А/мм2 величина К остается неизменной (прямой полярности К= 1,12, при обратной - К= 0,92).
При сварке переменным током К= 1 во всем диапазоне плотностей тока.
см
Определяем ширину шва
В = шпр Н, см
В= 6,8·0,59=4 см
Расчет скорости охлаждения зоны термического влияния (ЗТВ) и сравнение ее с рекомендуемой для данной стали
На априорной стадии разработки технологического процесса сварки сталей оценивается возможность отказа от предварительного подогрева. В качестве критерия стойкости к ХТ используется эквивалент углерода, рассчитываемый по формуле [2]
,
При Сэкв > 0,45% считается, что сталь потенциально склонна к образованию ХТ. Это означает, что при неблагоприятных режимах сварки весьма вероятно образование закалочных структур, которое в сочетании с высоким уровнем растягивающих внутренних напряжений и наличием диффузионного водорода ведет к зарождению и распространению ХТ. В этом случае необходим предварительный подогрев, температура которого Т0 в оС при априорном анализе оценивается по формуле
оС
Для многослойной сварки стыковых и угловых швов скорость охлаждения при сварке первого слоя определяется по формуле для модели точечного источника на поверхности плоского слоя толщиной
оС/с
где щ - безразмерная поправка, учитывающая ограниченную толщину свариваемых листов. Она зависит от безразмерной величины 1/и, который определяется по формуле
.
0,14
Если 1/ 0,4, то используется формула расчета приращения температуры Т - Т0 на оси шва для точечного быстродвижущегося источника на поверхности полубесконечного тела [3]
,
где t - время, отсчитываемое от момента пересечения источником проекции рассматриваемой точки на ось шва.
После преобразований (2.12) время tK , соответствующее точке К:
.
Для точки L
Далее оценивается процент ферритно-перлитной смеси в структуре по приближенной интерполяционной формуле
=·100%=2,8%
С учетом результата предшествующего феррито-перлитного превращения количество бейнита в структуре определится по интерполяционной формуле
=·100%=45%
Определяется количество мартенсита в структуре
=100-2.8+45=52.2%
При многослойной сварке короткими участками необходимо знать длину участка ?, при которой температура ОШЗ до прихода тепловой волны от каждого последующего слоя не успевает понизиться ниже допустимой величины Ткр. Она может быть определена по следующей формуле:
Выбор сварочного оборудования
СВАРОЧНЫЙ ТРАКТОР-АВТОМАТ BRIMA MZ 1000
Розничная цена:213300 руб
Сварочный трактор MZ-1000, предназначен для дуговой сварки и наплавки изделий из малоуглеродистых сталей под флюсом. Сварка осуществляется на постоянном токе стальной электродной проволокой.
Сварочный трактор производит сварку соединений встык с разделкой и без разделки кромок, угловых швов наклонным электродом, а также нахлесточных швов. Швы могут быть прямолинейными и кольцевыми. Автомат в процессе работы передвигается по изделию или по уложенной на нем направляющей линейке.
Преимущества сварочных автоматов "BRIMA"
высокая производительность процесса сварки;
сварка протяженных сварных швов;
сварка металлических соединений встык с разделкой и без разделки кромок, с копирами и без копиров, угловых швов, а также нахлесточных соединений;
малые массогабаритные показатели;
изменяемая вольтамперная характеристика;
цифровой контроль параметров;
защита от перегрузок;
Характеристика значение
Напряжение питающей сети, В 380±15%
Потребляемая мощность, кВА 51,2
Частота питающей сети, Гц 50/60
Напряжение холостого хода, В 83
Диапазон регулирования сварочного тока, А 112-1000
Диапазон регулирования скорости подачи проволоки, м/мин 0,5-2,5
ПВ, % 60
КПД, % 86
Коэффициент мощности 0,93
Класс изоляции F
Степень защиты IP21
Вес, кг 85
Габаритные размеры, мм 865x445x820
Библиографический список
1. Попов Л.И., Попова А.А. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана. - М: Металлургия, 1991. - 503 с.
2. Рыкалин Н.Н. Расчет тепловых процессов при сварке. - М.: Машгиз, 1951. - 296 с.
3. Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич. Технология и оборудование сварки плавлением. М. Машиностроение. 1977, 432с.
4. Теория сварочных процессов /В.Н. Волченко, В.М. Ямполъский:, В.А. Винокуров и др.;Под ред. В.В. Фролова. - М.: Высшая школа, 2007.- 559 с.
5. ГОСТ 5264-80 Швы сварных соединений. Ручная электродуговая сварка.
6. ГОСТ 8713-70 Швы сварных соединений. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом.
7. ГОСТ 14771-79 Швы сварных соединений. Электродуговая сварка в защитных газах.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор способа сварки. Химический состав материала Ст3пс. Определение площади наплавленного металла. Выбор разделки свариваемых кромок. Химический состав сварочной проволоки Св-08Г2С. Технические характеристики полуавтомата. Дефекты в сварных соединениях.
курсовая работа [67,5 K], добавлен 18.06.2015Характеристика сварной конструкции. Особенности сварки стали 16Г2АФ. Выбор сварочных материалов, основного и вспомогательного сварочного оборудования. Технологический процесс сварки: последовательность сборки, сварка, подогрев металла, контроль качества.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.07.2015Расчет режимов аргонодуговой сварки неплавящимся электродом алюминия при заданных разделке кромок, толщины свариваемых пластин и скорости сварки. Распространение тепла в пластинах, необходимый подогрев при определенной скорости охлаждения металла.
контрольная работа [486,0 K], добавлен 17.01.2014Основные понятия и способы сварки трубопроводов. Выбор стали для газопровода. Подготовка кромок труб под сварку. Выбор сварочного материала. Требования к сборке труб. Квалификационные испытания сварщиков. Технология и техника ручной дуговой сварки.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 25.01.2015Методика расчета ручной дуговой сварки при стыковом соединении стали 3ВС3пс. Определение химического состава и свойств данного металла, времени горения дуги и скорости сварки. Выбор светофильтра для сварочного тока и соответствующего трансформатора.
реферат [27,1 K], добавлен 04.06.2009Основные способы и свойства сварки чугуна. Общие сведения о свариваемости и технологические рекомендации. Структурные превращения в зоне термического влияния при сварке чугуна. Влияние скорости охлаждения на структуру металла шва и околошовной зоны.
контрольная работа [509,2 K], добавлен 22.11.2011Выбор сварочного оборудования и режима сварки. Указания по монтажной сварке, порядок действий, длина мест прихватки. Эскиз подготовленных кромок свариваемых деталей разных видов швов. Пожаробезопасность и техника безопасности при сварочных работах.
контрольная работа [492,6 K], добавлен 30.07.2011Разработка технологии сварки обечайки корпуса теплообменного аппарата для атомных электростанций. Анализ и выбор способа изготовления с учетом особенностей свариваемости стали 09Х18Н10Т. Описание электронно-лучевой сварки. Выбор сварочного оборудования.
курсовая работа [615,9 K], добавлен 14.03.2010Описание основного материала. Трудности и особенности сварки сплава АМг-6. Выбор и обоснование способа и режимов сварки, разделки кромок, сварочных материалов и оборудования. Специальные технологические материалы, условия и особенности их применения.
курсовая работа [279,5 K], добавлен 17.01.2014Назначение, конструкция и условие эксплуатации газгольдера. Оценка свариваемости основного металла. Выбор способа сварки, сварочной проволоки и флюса. Расчет режима электрошлаковой сварки. Выбор сварочного оборудования общего или специального назначения.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 01.12.2012
