расчет сварного шва111 (1). Химический состав и свойства стали. Оценка свариваемости

• Название: Химический состав и свойства стали. Оценка свариваемости
• Дата: 03.03.2023
• Размер: 204.76 Kb.
• Имя файла: расчет сварного шва111 (1).docx
• Тип: Документы; #966695

Химический состав и свойства стали. Оценка свариваемости.

Таблица 1 – Химический состав стали Ст 3

C	Si	Mn	P	S	Cr		Ni		Cu		N
			не более
0,14 – 0,22	0,15 – 0,17	0,4 – 0,65	0,04	0,05	До 0,3		До 0,3		До 0,3		Не более 0,008

Таблица 2 – Механические свойства стали Ст 3

Класс прочности	Толщина продукции	Временное сопротивление  σ в	Предел текучести σ T	Относительное удлинение при разрыве – δs
-	мм	Мпа	Мпа	%
345	До 50,0 включ.	370-480	205-245	23-26

2. Расчет режимов ручной дуговой сварки

Определение режима сварки обычно начинают с выбора диаметра электрода, который назначают в зависимости от толщины металла при сварке швов стыковых соединений и от катета шва при сварке швов угловых и тавровых соединений.

При сварке многопроходных швов первый проход должен выполняться электродами диаметром 4,0 мм, так как применение электродов большего диаметра не позволяет в должной степени проникнуть в глубину разделки для провара корневого шва.

Ст. 3 Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, выбираем электроды типа УОНИ 13/55, с основным покрытием. Электродами данной марки можно сваривать во всех пространственных положениях шва постоянным током обратной полярности.
Таблица 3 – Химический состав наплавленного металла электродами УОНИ 13/55, %

C	Si	Mn	P	S	Cr		Ni		Cu		N
			не более
Не более 0,10	0,20-0,50	0,60-1.20	0,030	0,035	–		–		–		–

Таблица 4 – Типичные механические свойства металла шва, сварочных электродов УОНИ 13/55

Временное сопротивление - σв	Предел текучести - σT	Относительное удлинение - δs	Ударная вязкость - ан
МПа	МПа	%	Дж/см2
490	375	22	128

Коэффициент наплавки для электрода α_н = 9,5 .

Согласно производителю, расход электродов на 1 кг наплавленного металла – 1,4 кг.
Таблица 5 – Геометрические размеры и сила тока при сварке электродами УОНИ 13/55

Диаметр, мм	Длина, мм	Ток, А	Среднее количество электродов в 1 кг, шт.
4,0	450	110 – 170	15

При ручной дуговой сварке параметрами режима будем считать: d_э – диаметр покрытого электрода, мм; I_св – сварочный ток, А; U_д – напряжение на дуге, В; F₀ – площадь поперечного сечения корневого прохода шва; F_n – площадь поперечного сечения одного основного прохода шва; n – число проходов; V_св – скорость сварки; q_п – погонная энергия; род и полярность тока.

1. Расчет шва №1

Сначала будет выполняться сварка короба толщиной 12 мм к. Сварное соединение стыковое. Характер сварного шва – односторонний, форму подготовленных кромок – с односторонним скосом кромок. Сварка производится в один проход.

По ГОСТ 5264–80 выбираем сварное соединение С8.
Таблица 6 – Конструктивные элементы соединения С8 и их размеры, мм

Конструктивные элементы		s = s1	b		e, не более	g
подготовленных кромок свариваемых деталей	шва сварного шва		Ном.	Пред. откл.		Ном.	Пред. откл.
		12	2	+1 -2	20	0,5	+1,5 -0,5

Напряжение на дуге при ручной дуговой сварке изменяется в пределах 20–36 В и при проектировании технологических процессов ручной дуговой сварки не регламентируется или выбирается на основании паспорта на данную марку электродов.

Сварочный ток, скорость сварки и величину погонной энергии определим по формулам из.

Выбираем электрод диметром 4 мм. Тогда:



Принимаем сварочный ток 120 А.

Напряжение на дуге принимаем равным 22 В.

Определим площадь поперечного сечения наплавленного металла шва:



Определим скорость сварки:



Определим величину погонной энергии при сварке:



Определяем общее число проходов n может быть определено по формуле:

n = ((Fн. м. – F1)/Fп) + 1,

F1=(6/8)dэ=24

Fп=(8/12)dэ=40

n = (Fн. м. – F1)/Fп + 1=((32,25-28)/40)+1=2
Таким образом, для шва №1 рассчитаны следующие режимы: сварка выполняется электродами 4 мм со скоростью 0,125 с постоянным током величиной 120 А и напряжением 22 В.