ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ. Основы технологии электродуговой сварки тепловая мощность сварочной дуги

• Название: Основы технологии электродуговой сварки тепловая мощность сварочной дуги
• Анкор: ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ
• Дата: 14.03.2023
• Размер: 6.2 Mb.
• Имя файла: ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ.ppt
• Тип: Документы; #989013

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ

ТЕПЛОВАЯ МОЩНОСТЬ СВАРОЧНОЙ ДУГИ

Тепловой баланс: Q=Q1+Q2+Q3+Q4,

где

Q1 – 55% - поглощение основного металла;

Q2 – 25% - перенос с каплями расплавленного металла;

Q3 – 15% - плавление флюса (обмазки);

Q4 – 5% - потеря на разбрызгивание.

Полная тепловая мощность сварочной дуги равна эквиваленту ее электрической мощности.

ФОРМА ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОДНОГО МЕТАЛЛА

до 50 А/мм2 – крупные капли;

50…100 А/мм2 – мелкие капли;

более 100 А/мм2 – наблюдается струйный перенос.

Отрыв капли металла сварочной проволоки и перенос происходит под воздействием силы тяжести, поверхностного натяжения, электромагнитной силы.

При потолочной и вертикальной сварке капли жидкого металла переносятся под действием электромагнитных сил и давления газов.

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ СВАРКИ

а – постоянным током;

б – переменным током

1 – деталь;

2 – электрод;

3 – электрододержатель;

4 – регулятор тока (дроссель);

5 – сварочный генератор;

6 – электродвигатель;

7 – сварочный трансформатор

а

б

РОД И ПОЛЯРНОСТЬ ТОКА

СХЕМЫ ДУГОВОЙ СВАРКИ

сварка дугой прямого действия

с присадочным материалом

сварка косвенной дугой

сварка трехфазной дугой

СТРОЕНИЕ СВАРОЧНОЙ ДУГИ

1 – катодное нагретое пятно;

2 – катодная зона;

3 – столб дуги;

4 – ионизированная

газовая среда;

5 – анодная зона;

6 – анодное нагретое пятно;

7 - деталь

25000С

70000С

35000С

Напряжение электрической сварочной дуги (B) складывается из падения напряжения в трех ее составных зонах:

Uд=Uк.з.+Uст.+Uа.з,

где: Uк.з.- падение напряжения в катодной области, В,

Uст.- падение напряжения в столбе дуги, В,

Uа.з.- падение напряжения в анодной области, В.

Статическая характеристика сварочной дуги

Зависимость между напряжением дуги и током (при lд=const) называется статической вольт–амперной характеристикой дуги.

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА ДУГОВОЙ СВАРКИ

Коэффициент расплавления:

, [г/Ач]

где αP — коэффициент расплавления;

GР — масса расплавленного за время t электродного металла, г;

t — время горения дуги, ч;

I— сварочный ток, А

Коэффициент потерь:

где ψ — коэффициент потерь;

Gн — масса наплавленного металла, г;

Gр — масса расплавленного металла, г.

Коэффициент наплавки:

, [г/Ач]

где αН — коэффициент наплавки;

Gн — масса наплавленного металла, г;

t — время горения дуги, ч;

I— сварочный ток, А

 РЕЖИМЫ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Основные

• Сварочный ток;
• Напряжение дуги;
• Скорость сварки;
• Род и полярность тока

Дополнительные

• Положение шва в пространстве;
• Число проходов;
• Температура окружающей среды

РАСЧЁТ СВАРОЧНОГО ТОКА

Толщина металла, мм	1-2	3	4-5	6-8	9-12	13-15	16 и более
Диаметр электрода, мм	1,5-2	3	3-4	4	4-5	5	6

Зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого изделия

Расчёт сварочного тока

Диаметр электрода d = 3-6 мм	Диаметр электрода d <3 мм
I = (20+6d)dk	I = 30dk

Для нижних швов k=1

Для вертикальных швов k=0,9

Для потолочных швов k=0,8

ЗАВИСИМОСТЬ СВАРОЧНОЙ ДУГИ ОТ ДИАМЕТРА ЭЛЕКТРОДА

Длина сварочной дуги

Максимальная	Минимальная
Lд = 0,5 dэ	Lд = dэ + 1

20

40

100

200

0

U, В

d

эл = 3 мм

d

эл = 4 мм

d

эл = 2 мм

Uхх

60

50

150

I, А

Удельный ток, приходящийся на один миллиметр диаметра электрода должен составлять Iуд = 40-50А/мм.

Смещение вольтамперной характеристики

СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

МАТЕРИАЛЫ

СВАРОЧНЫЕ

ЭЛЕКТРОДЫ

СВАРОЧНАЯ

ПРОВОЛОКА

СОСТАВ ПОКРЫТИЙ И ФУНКЦИИ КОМПОНЕНТОВ

• Стабилизирующие вещества предназначены для устойчивого горения дуги. К ним относятся соединения щелочных и щелочно-земельных металлов калия, натрия, кальция и др.
• Раскислители (ферромарганец, ферросилиций, ферротитан) применяют для восстановления окисленного в процессе сварки металла. Кроме того эти же ферросплавы служат легирующими материалами и увеличивают содержание марганца, титана и других элементов в металле шва.
• Газообразующие материалы (мрамор, магнезит, крахмал, оксицеллюлоза, древесная мука) образуют защитный газ, защищающий зону сварки от попадания кислорода, водорода и азота из окружающего воздуха.
• Шлакообразующие (полевой шпат, кремнезем, магнезит, мрамор) образуют шлаковый покров на поверхности расплавленного металла шва. Шлак уменьшает скорость охлаждения и затвердевания металла шва, способствует выходу из него газовых и оксидных включений. После остывания сварного соединения необходимо сколоть с него шлаковую корку.
• Связующие и цементирующие (калиевое жидкое стекло К2О . SiO2, натриевое жидкое стекло Na2O . SiO2) связывают все компоненты покрытия.

 

 

МАРКИРОВКА СВАРОЧНЫХ ПРОВОЛОК

Условные обозначения легирующих элементов в марках сталей и марках сварочных проволок

Элемент	Обозначение		Элемент	Обозначение
Ниобий	Nb	Б	Бор	B	Р
Вольфрам	W	В	Кремний	Si	С
Марганец	Mn	Г	Титан	Ti	Т
Медь	Cu	Д	Ванадий	V	Ф
Кобальт	Co	К	Хром	Cr	Х
Молибден	Mo	М	Цирконий	Zr	Ц
Никель	Ni	Н	Алюминий	Al	Ю

2 Св-08Х3Г2СМ: углерода - 0,08…0,1%; хрома- 2,0…3,0%; марганца - 2,0…2,5%; кремния - 0,45…0,75% и молибдена- 0,3…0,5%.