ВКР (Технология сборки – сварки камеры верхней подогревательной. Доклад Пояснительная записка содержит страниц 81 таблиц 15 рисунков 9 чертежей и плакатов 6 ф. А1

• Название: Доклад Пояснительная записка содержит страниц 81 таблиц 15 рисунков 9 чертежей и плакатов 6 ф. А1
• Дата: 16.03.2023
• Размер: 1.06 Mb.
• Имя файла: ВКР (Технология сборки – сварки камеры верхней подогревательной .docx
• Тип: Доклад; #995174
• страница: 3 из 10

1.3 Расчет режимов сварки

Расчет режимов автоматической сварки под флюсом

Производим расчет режима сварки для соединения С17, выполненного по ГОСТ 167037-80.

Необходимо, чтобы глубина проплавления была Н=8 мм

Определим силу тока сварки, которая может обеспечить это проплавление:

. (1.1)

где k_h – коэффициент пропорциональности равный 1,40 мм/А

Значения этого коэффициента для средних значений тока приведены в таблице 1.8

Таблица 1.8 «Значения коэффициента k_h в зависимости от условий сварочного процесса».

Марка флюса	Диаметр электродной проволоки, мм	Коэффициент kh, мм/А
		Переменный ток	Постоянный ток
			Прямая полярность	Обратная полярность
АН – 348А	2,0	1,25	1,15	1,40
	3,0	1,10	0,95	1,25
	4,0	1,00	0,90	1,10
	5,0	0,95	0,85	1,05
	6,0	0,90	-	-

Нужно определить диаметр электродной проволоки. Его можно получить по формуле (1.2):

(1.2)
где i – допустимая плотность тока 200 А/мм²

Плотность тока зависит от диаметра электрода таблица 1.8:
Таблица 1.9 «Зависимость плотности тока от диаметра сварочного электрода»

dэ, мм	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
i, А/мм2	90…400	65…200	45…90	35…60	30…50	25…45

Для принятого диаметра электрода и силы сварочного тока вычисляем оптимальное напряжение

(1.3)

Зная сварочный ток, диаметр электрода и напряжение дуги, вычисляем коэффициент формы провара по формуле (2.5)

(1.4)

где - коэффициент, величина которого зависит от рода тока и полярности.

При i ≥ 120 А/мм² величина коэффициента остается неизменной (для постоянного тока обратной полярности = 0,92).

При автоматической сварке должен находится в диапазоне 0,8-4,0.

При меньших значениях возможно образование горячих трещин, а при больших возникновение деформаций.

При известной глубине проплавления и коэффициенте формы провара, можно определить ширину шва (1.5):

е = Ψ_пр*Н = 1,1*8 = 8,8≈9мм. (1.5)

Используя оптимальные значение формы усиления шва Ψ_B, определяем высоту валика (1.6)

q = e/ Ψ_B = 9/8=1,1 мм. (1.6)

Численное значение Ψ_в лежит от 7…10.

Вычисляем площадь сечения наплавленного металла по формуле (1.7):

F_Н = 0,73 e q=0,73*9*1,1=7,2 мм². (1.7)

Вычислим коэффициент наплавки ά_н:

Как известно при сварке под слоем флюса идет малое количество потерь электродного металла, можно считать, что коэффициент наплавки α_н равен коэффициенту расплавления α_р.

α_р=α^д_р+α^т_р=11,6+4=15,6 г/А*ч (1.8)

где α^д_р – составляющая коэффициента расплавления электрода, обуславливаемая тепло вложением сварочной дуги, г/А*ч;

α^т_р - составляющая коэффициента расплавления, зависящая от тепло вложения вследствие предварительного нагрева вылета электрода протекающим током, г/А*ч.

Сварка под слоем флюса ведется постоянным током , поэтому удельное количество теплоты, которое выделяется в область электродов, будет меняться в достаточно малых количествах. Составляющая коэффициента расплавления равна:

α^д_р = 11,6±0,4 г/А*ч (1.8)

Величину α^т_ррассчитываем по уравнению (1.10):

(1.10)

где l – вылет электрода, см;

– диаметр электрода, см.

Вылет электрода определяем по выражению (1.11)

l = (8…12) d_э = 9*2 = 18 мм (1.11)

Вычисляем скорость перемещения сварочной дуги по формуле (1.12)

(1.12)

где - коэффициент наплавки, г/А*ч;

- плотность наплавленного металла 0,78 г/см³.

Определим скорость подачи электродной проволоки по формуле (1.13)

(1.13)

где F_эл – площадь поперечного сечения электрода, см^2;

- плотность электродного металла, г/см³.

Рассчитываем фактическую скорость охлаждения околошовной зоны:

При однопроходной сварке листов встык со сквозным проплавлением по формуле (2.15)



где V_охл – мгновенная скорость охлаждения, °С/с;

- коэффициент теплопроводности, Дж/см*с*°С;

– объемная теплоемкость, Дж/см³;

Т_о –температура изделия до сварки °С;

Т_м – температура наименьшей устойчивости аустенита (Т_м=500…600 °С)

q_n – погонная энергия сварки, Дж/см;

δ – толщина свариваемых деталей, см.

3. 
   Вычислим режим сварки на шов С8, который выполняется по ГОСТ 14771 – 76, толщина свариваемого металла 12мм. Определим площадь шва F_Н, мм²:
   

где h – общая глубина проплавления, мм; S – толщина свариваемого металла, мм; b, g, h, e – конструктивные элементы и размеры по ГОСТ 14771-76.

Площадь шва каждого прохода принимаем примерно F_n = 30 мм². Отсюда определим число проходов:

Определим значение сварочного тока I, А:

где Н – глубина проплавления, примерно равная 1/4 от толщины металла при многопроходной сварке, 4 мм (при полном проплавлении), к_Н – коэффициент, равный 2,1 при сварке в СО₂ на токе обратной полярности и диаметре проволоки 1,2 мм.

Определим фактический диаметр сварочной проволоки, мм:

где j – коэффициент, при примерном диаметре проволоки равный 90÷400.

Определим напряжение на дуге, В:

Определим коэффициент формы провара ψ_пр:

где к^’ – коэффициент, величина которого зависит от рода тока и полярности, при j < 120 А/мм² для постоянного тока обратной полярности


Определим ширину шва е, мм:


Для более точного определения значения скорости сварки определим коэффициент наплавки α_Н:

для этого определим коэффициент потерь ψ_n, по формуле:

Определим коэффициент расплавления α_р по формуле:

где l – вылет электродной проволоки, мм l = (8…12)d_св.пр=8∙1,2=10 мм.

Определим более точно значение скорости сварки V_св, см/с:
≈10 м/ч
Определим значение скорости подачи сварочной проволоки V_под, см/с:
м/ч
Определим погонную энергию q_n, Дж/см: