Контрольная по материаловедению. Контрольная работа Материаловедение. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный аграрный университет имени А. А. Ежевского

• Название: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный аграрный университет имени А. А. Ежевского
• Анкор: Контрольная по материаловедению.№47
• Дата: 20.02.2022
• Размер: 421.17 Kb.
• Имя файла: Контрольная работа Материаловедение.docx
• Тип: Пояснительная записка; #368030
• страница: 3 из 3

Горелка - это устройство, предназначенное для получения устойчиво горящего пламени необходимой тепловой мощности, размеров и формы. Конструкция горелок обеспечивает смешение горючих газов и кислорода в требуемых соотношениях и плавное регулирование мощности пламени и состава горючей смеси.
Инжекторные горелкн. Кислород через ниппель 1 (рис. 7) инжекторной горелки проходит под избыточным давлением 0.1 ... 0.4 МПа и с большой скоростью выходит из центрального канала инжектора 13.
При этом струя кислорода создает разрежение в ацетиленовых каналах, за счет которого ацетилен подсасывается (инжектируется) в смеситель­ную камеру 12, откуда образовавшаяся горючая смесь направляется в мундштук 7 и на выходе сгорает. Инжекторные горелки нормально рабо­тают при избыточном давлении поступающего ацетилена от 0,001 МПа.


Рисунок 7 - Горелка инжекторная:

1-кислородный ниппель; 2- рукоятка; 3-кислородная трубка; 4-корпус; 5- регулирующий кислородный вентиль; 6-ниппель наконечника; 7-мундштук ацетиленовой горелки; 8-мундштук пропан-бутан-кислородной горелки; 9-штуцер; 10-подогреватель; 11-трубка для подачи горючей смеси; 12 -смесительная камера; 13-инжектор; 14- регулирующий вентиль горючего газа; 15-трубка для подачи горючего газа; 16-ниппель горючего газа; I- сменный наконечник для ацетиленкислородной горелки; II– то, же для пропан-бутан-кислородной горелки
Повышение давления горючего газа перед горелкой облегчает работу инжектора и улучшает регулировку пламени, хотя при этих условиях прихо­дится прикрывать вентиль горючего газа на горелке. Поэтому при использо­вании инжекторных горелок рекомендуется поддерживать перед ними дав­ление ацетилена (при работе от баллона) в пределах 0,02 ... 0,05 МПа.

Инжекторные горелки рассчитывают таким образом, чтобы они обеспечивали некоторый запас ацетилена, т.е. при полном открытии аце­тиленового вентиля горелки расход ацетилена увеличивался бы по срав­нению с паспортным для инжекторных горелок не менее чем на 15 %.

Строение, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл зависят от соотношения кислорода и ацетилена в горючей смеси. Горение ацетилена может быть представлено следующей реакцией, протекающей в две стадии:
С₂Н₂ + 2,5О₂ = 2СО₂ + Н₂О (пар)
В первой стадии в горелку подают один объем ацетилена и один объем кислорода (С₂Н₂+О₂=2СО+Н₂). Во второй стадии за счет кислорода окружающего воздуха протекает реакция
2СО + Н2 + 1,5О2 = 2СО2 + Н2О
В зависимости от соотношения кислорода и ацетилена в исходной горючей смеси различают три вида кислородно-ацетиленового пламени:
- нейтральное, или нормальное восстановительное, пламя при соотношении О₂:С₂Н₂ = 1:1,2; таким пламенем сваривают большинство металлов и сплавов;
- науглероживающее пламя при соотношении О₂:С₂Н₂<1, т. е. при избытке ацетилена. Ядро пламени при этом удлиняется по сравнению с ядром нормального пламени; пламя теряет резкие очертания. Такое пламя применяют при сварке чугуна и наплавке быстрорежущих сталей и твердых сплавов;
- окислительное пламяпри соотношении О₂:С₂Н₂>1,2, т. е. при избытке кислорода. Пламя при этом приобретает голубоватый оттенок, размеры ядра пламени уменьшаются; применяют при сварке латуней.
На рис. 5 показана схема строения нормального сварочного пламени, образующегося при горении ацетилена. Пламя состоит из трех зон: ядра 1, восстановительной зоны 2 и окислительной зоны 3. Ядро пламени имеет вид усеченного конуса с округленным концом.
Эта часть пламени состоит из смеси кислорода и раскаленных продуктов разложения ацетилена и кислорода (самая яркая часть пламени).
В восстановительной зоне происходит выделение тепла в основном за счет окисления раскаленных частиц углерода в окись углерода. Наивысшая температура в этой зоне (до 3150°С) создается на расстоянии 3-5 мм от конца ядра пламени; эта зона имеет характерное синеватое свечение.
Находящиеся в восстановительной зоне продукты горения ацетилена СО и Н₂ нагревают и расплавляют металл; они также могут восстанавливать окислы, в том числе образующиеся при сварке окислы железа.



Рисунок 8 - Схема строения нормального ацетилено-кислородного пламени и график распределения температуры по его длине
В окислительной зоне при избытке кислорода воздуха СО догорает в СО₂ и Н₂ в Н₂О. Эта часть пламени имеет желтоватую окраску с красным оттенком. Газообразные продукты этой зоны обладают окислительной способностью. Однако они препятствуют контакту расплавленного металла с воздухом.
Выборам электрода Св-А97 для сварки АЛ2
Диаметр электрода 3 мм
Способ сварки – левый
Принимаем напряжение дуги 19 В, ток 120 А



Рисунок 9 – Сварное соединение
При наплавке размеры валиков рассчитывают по формуле

Сварной валик
b=2…4dэ = 3 3 = 9 мм
hb=0,8…1,2dэ = 1 3 = 3 мм
где - dэ – диаметр электрода, мм
Ообщая площадь проплавленного металла шва
FH = 0,75bhB =0,75  9  3= 20,25 мм2

Скорость подачи электрода рассчитывают по формуле
 мм/мин
где р – коэффициент расплавления проволоки

 - плотность материала
Для сварки в кислородно-ацетеленовом пламени коффициент


Скорость перемещения присадочной проволоки при сварке находим по формуле
 _мм/мин
Где н=р(1-) = 3,2(1-0,1)= 3,168
 - коэффициент потерь металла,  = 0,1…0,15 – коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание.
Выбираем наплавку на обратной полярности
Масса наплавки будет равна
 кг
Длина дуги
L = 1+223,140,5=7,28 мм
Время горения дуги, ч
 ч
Полное время сварки

 ч
где Кп – коэффициент использования сварочного поста, для ручной сварки 0,5…0,55, для механизированных способов 0,6…0,7.
Расход электроэнергии, кВтч, определяется по формуле



где U_Д– напряжение дуги, В; η– КПД источника питания сварочной дуги;
W_O– мощность, расходуемая источником питания сварочной дуги при холостом ходе, кВт;
Т – полное время сварки или наплавки, ч.
Значения η источника питания сварочной дуги и W_O можно принять по таблице:

Таблица 8 – Зависимость мощности от рода тока

Род тока	η	WO
Переменный	0,8 - 0,9	0,2 - 0,4
Постоянный	0,6 - 0,7	2,0 - 3,0

3. Расход ацетилена: 300 л/ч
4. Выбираем универсальную горелку ГС-58 с номером наконечника №4.
5. Способ сварки левый, т.к. толщина свариваемых деталей не большая. Угол наклона горелки   =45⁰. соединение угловое.
7. Выберите и опишите методы контроля сварного соединения.
Качество сварного шва проверяем капиллярным методом.

Литература
1. Оськин В.А. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учеб. для вузов. /В. А. Оськин, В.В. Евсиков. – М. : КолосС, 2007. – Кн.1. – 447 с.
2. Материаловедение / Б. Н. Арзамасов [и др.]; под ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. – 646 с.
3. Практикум по материаловедению и технологии конструкционных материалов / В. А. Оськин [и др.]; под ред. В. А. Оськина, В. Н. Байкаловой. – М. : КолосС, 2007. – 318 с.
4. Материаловедение. Технология конструкционных материалов: словарь терминов : учеб. пособ. для вузов. - М. : КолосС, 2007. – 55 с.
5. Сафронов В.Е. Технология конструкционных материалов и материаловедение: Электронный учебник МГТУ www.mt2.bmstu.ru/technjl.php
6. Коротких М.Т. Технология конструкционных материалов и материаловедение: Электронный учебник www.lokesnet.ru/.../840-materialovedenieknigi.html
7. Приходько В.М., Фатюхин Д.С. Библиотека учебно-методической литературы www.librery.tkm.front.ru
8. Егоров Ю.П., Хворова И.А. Материаловедение и технология конструкционных материалов btn.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/12/usam.pdf
9. Информационная система «Единое окно доступа по образовательным ресурсам» http://window.edu.ru