ррп. Методичка по ТКМ (1). Отчет по работе. В лабораторных предусмотрены эксперименты, которые проводятся по типовой мето дике или по системе учебной исследовательской работы студентов (уирс) с элементами творческого поиска

• Название: Отчет по работе. В лабораторных предусмотрены эксперименты, которые проводятся по типовой мето дике или по системе учебной исследовательской работы студентов (уирс) с элементами творческого поиска
• Дата: 15.04.2022
• Размер: 4.17 Mb.
• Имя файла: Методичка по ТКМ (1).pdf
• Тип: Отчет; #476542
• страница: 5 из 8

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К РАБОТЕ № 5
1. Какие факторы влияют на производительность расплавления электрода.
2. Какие факторы влияют на величину потерь на угар и разбрызгивание.
3. Чем ограничивается повышение производительности при ручной дуговой сварке.
4. Укажите основные пути повышения производительности при ручной дуговой сварке.
5. Как обосновать выбор оптимального режима сварки с учетом потерь и производительно- сти.

35
РАБОТА № 6.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ НА ФОРМУ И РАЗМЕРЫ ШВА
Цель работы –
ознакомиться с устройством и работой сварочного автомата и полуавтомата и определить влияние некоторых технологических параметров на форму и геометрические размеры шва.
Краткие теоретические сведения
Описание устройства автомата АДС-1000-2
Автомат типа АДС-1000-2 предназначен для автоматической дуговой сварки под слоем флюса стыковых и угловых швов переменным током от 400 до 1200 А электродной проволокой диаметром от 3 до 6 мм. Работает по прин- ципу автоматического регулирования скорости подачи электродной проволоки в зависимости от напряжения на дуге.
При изменении длины дуги и соответствующем изменении напряжения на дуге U
д через систему управления автоматом подается сигнал на двигатель по- дачи электродной проволоки. Если произошло удлинение дуги, то происходит увеличение числа оборотов двигателя подачи проволоки, и соответствующее увеличение скорости подачи проволоки. Если дугаукорачивается, то число оборотов двигателя снижается, а затем восстанавливается до уровня, соответ- ствующего нормальной длине дуги. Сварочный пост для автоматической свар- ки под слоем флюса оборудован сварочным трактором, шкафом управления, сварочного трансформатора ТСД-1000-4.
Сварочный трактор (рис. 25) содержит самоходную тележку III с установ- ленными наней сварочной головкой II с бункером для флюса 13, барабаном для электродной проволоки 17 и пультом управления I.
Сварочная головка состоит из электродвигателя 1 с редуктором и двух пар роликов. Верхняя па- ра роликов 2, 3 – по- дающие ролики, а нижняя пара 4, 5 –
прави́льные. Верхняя пара роликов состоит из ведущего 2 и при- жимного 3 роликов.
Двигатель головки обеспечивает плавное регулирование подачи электродной проволо- ки от 0,5 до 2 м/мин при напряжении на дуге до 35 В. Тяговое усилие механизма по- дачи электроднойпроволоки не менее 60 кг. Bo избежание пробуксовки прово-
Рис. 25. Конструктивные элементы автомата

36 локи давление подвижного ролика регулируется пружиной 7. Правильные ро- лики должны обеспечивать выпрямление электродной проволоки с допустимым прогибом не более 25 мм на длине 1 м и её направление по оси сварочной го- ловки.
Токоподвод 11 сварочной головки укреплен на цилиндрических направля- ющих 8 иперемещается с помощью механизма 9 в вертикальном направлении на 80 мм. Он состоит из двух токоподводящих колодок: подвижной и непо- движной.
Подвижная колодка прижимаетэлектродную проволоку при помощи пру- жин, сила нажатия которых регулируется винтами. Сварочный кабель подклю- чается к неподвижной колодке болтами. Для увеличения срокаслужбы токо- подводящих колодок к ним крепятся сменные вкладыши.
Токоподвод заканчивается прикрепленной к нему воронкой 12, обеспечи- вающей концентрическую (относительно конца электрода) подачу флюса, по- ступающего из бункера. Бункер для флюса 13 укреплен к боковой стороне го- ловки и соединяется с воронкой гофрированной трубкой 14 и имеет шиберную заслонку 6.
Сварочная головка вместе с бункером подвешена на одном из концов гори- зонтального рукава 15 и может быть повернута относительно оси крепления нa угол до 45° в ту илидругую сторону от вертикали. Угол поворота фиксируется винтом 28. Сварочная головка может быть установлена для сварки «углом впе- ред» или «углом назад». Это положение фиксируется зубчатыми полумуфтами и винтом 33. На другом конце горизонтального рукава установлены пульт управления I и барабан 16 для электродной проволоки 17.
На пульте управления смонтированы измерительные приборы:
 амперметр и вольтметр 18, потенциометр 19 для регулирования напря- жения на дуге;
 потенциометр 20 для регулирования скорости сварки;
 кнопки 21 для дистанционного регулирования сварочного тока;
 кнопки 22 для перемещения электрода вверх и вниз перед началом сварки;
 кнопки 23 «пуск» и «стоп» для пуска и прекращения работы автомата;
 переключатель 24 для управления ходом каретки «вправо» и «влево»;
 выключатель холостого хода 25.
На горизонтальном рукавеукреплена розетка 26 штепсельного разъема для соединения гибким шлангом сварочного трактора и шкафа управления. Гори- зонтальный рукав вместе с пультом управления, барабаном и сварочной голов- ной крепится на вертикальной стойке и может быть развернут относительно нее на угол 90° в ту или другую сторону. Этот поворот фиксируется винтом 27,
находящимся на этой стойке. Вертикальная стойка крепится на самоходной те- лежке, винтом 31 и может перемещаться вместе с надстройкой в пределах ±30
мм относительно продольной оси шва. Тележка имеет свой двигатель 29, кото- рый через редуктор 30 и муфту 32 приводит в движение тележку. Скорость сварки регулируется в пределах 15…70 м/ч.

37
Краткое описание устройства шлангового полуавтомата
Шланговый полуавтомат для механизированной сварки под слоем флюса
(рис. 26) имеет следующие основные узлы:
 подающий механизм с электродвигателем 1;
 кассету со сварочной проволокой 2, помещенные в защитный кожух или на кар- кас;
 шкаф управления полу- автоматом 3;
 воронку для флюса 4, установленную на сварочную горелку;
 защитный гибкий шланг сварочной проволоки 5;
 кнопку включения 6.
Свариваемое изделие 7 и мундштук горелки подключены к полюсам сва- рочного генератора (СГ) или другого источника тока.
Сварочный источник питания и шкаф управления полуавтоматом подклю- чаются к сети трехфазного тока пакетными выключателями Р
1
и Р
2
Определение влияния различных технологических параметров
на форму и геометрические размеры шва
Форма и геометрические размеры шва характеризуются следующими ос- новными параметрами (рис. 27):
 глубиной проплавления h
п
;
 шириной шва b;
 высотой усиления h
в
Отношение:
b / h
п
= , (11) называется коэффициентом формы шва, который может изменяться от 0,4 до 4. Коэффициент формы шва характеризует трещиностойкость сварного со- единения.
Сейчас широко используются режимы, сварки при которых обеспечивается форма проплавления, приближающаяся к полуокружности, с коэффициентом формы провара ψ = 1,3…3,0. Такие швы обладают повышенной стойкостью против кристаллизационных трещин и характеризуются достаточно плавным переходом от металла шва к основному металлу.
Кроме того, они имеют более низкую критическую температуру перехода металла шва в хрупкое состояние, чем узкие швы.
Глубина проплавления при сварке под флюсом
h
п
= 0,0156 


св
V
q
,
(12)
Рис. 26. Шланговый полуавтомат
Рис. 27. Основные параметры шва

38 где q – количество тепла, которое вносится дугой в шов, т. е. мощность сва- рочного источника тепла, кал/с; V
св
– скорость сварки, см/с.
Мощность источника тепла:
q = 0,24I
св
 U
д
 , (13) где I
св
– сила сварочного тока, А; U
д
–
напряжение на дуге, В;  – КПД свароч- ной дуги. Для автоматической сварки под флюсом  = 0,7…0,8.
Влияние различных технологических параметров на форму и размеры шва обобщено в виде графиков на рис. 28, из которых видно, что наибольшее влия- ние на форму и размеры шва оказывают I
св
, U
д
и V
св
Оборудование и материалы
1. Установка для автоматической сварки под слоем флюса.
2. Пластины, подготовленные к сварке.
3. Штангенциркуль.
4. Приспособление для разрушения образца (тиски, молоток).
5. Плакат «Сварочный трактор АДС-1000-2».
Порядок выполнения работы
1. Пользуясь описанием и плакатом, ознакомиться с работой сварочного трактора АДС-1000-2.
2. На пластины, собранные встык без зазора, наплавить три валика в направлении, перпендикулярном их стыку, при выполнении условий: I
св
= const;
d = const; U
д
= const; V
св
– изменяется, причем задается три различных значения
(например, 18, 36, 54 м/ч). Зафиксировать величины I
св
, d
э
,U
д
, V
св при сварке каждого шва.
3. После охлаждения пластины с наплавленными, согласно пп. 2 валиками, разрушить по стыку и измерить штангенциркулем величины h
в
, h
п и b каждого из швов.
4. Данные наблюдений параметров режима сварки по пп. 2 и результатов измерений по п. 3 занести в таблицу тетради лабораторных работ.
5. Построить графические зависимости геометрических параметров наплавленных валиков от скорости сварки.
6. Указать марки флюса, сварочной проволоки и основного металла.
Рис. 28. Зависимость параметров сварного шва от параметров сварки

39
Содержание отчета по работе
1. Пояснения к схеме установки автомата АДС-1000-2 2. Пояснения к устройству шлангового полуавтомата (пп. 1-2 выполняются студентами дома в порядке подготовки к лабораторной работе).
3. Таблица результатов измерений параметров шва в зависимости от измене- ния параметров режима сварки (V
св
).
4. Зависимости: h
в
= f (V
св
); h
п
= f (V
св
); b = f (V
св
), построенные по данным таблицы.
5. Выводы по полученным результатам с описанием характера изменения параметров швов в зависимости от изменения параметров режимов сварки.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К РАБОТЕ № 7
1.
Из каких основных частей состоит автомат АДС-1000-2.
2.
Из каких основных частей состоит полуавтомат ПДШ-500.
3.
Преимущества автоматической сварки перед ручной дуговой сваркой.
4.
Преимущества полуавтоматической сварки перед автоматической.
5.
Что такое коэффициент формы шва и как он определяется.
6.
Как влияет на параметры сварного шва сварочный ток, напряжение на дуге и скорость сварки.

40
РАБОТА № 7.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
КОНТАКТНЫХ СВАРОЧНЫХ МАШИН И ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЧНОСТИ
СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ОТ РЕЖИМА СВАРКИ
Цель работы –
изучить устройство и работу контактных сварочных машин, определить основные технологические параметры сварочных машин и исследо- вать влияние режима точечной сварки на прочность сварного соединения.
Краткие теоретические сведения
Контактная сварка
– процесс образования неразъемного сварного соеди- нения в результате нагрева, расплавления и пластического деформирования ме- таллов в зоне контакта деталей.
Основными видами контактной сварки являются: стыковая, точечная, шовная (роликовая).
Стыковая сварка.
В зависимости от состояния металла в зоне соединения различают стыковую сварку сопротивлением и оплавлением
При сварке детали укрепляют в зажимах сварочной машины, один из кото- рых является подвижным и связан с приводом механизма осадки (рис. 29).
При сварке сопро- тивлением детали пред- варительно сжимают уси- лием P
ос
(2…3 кг/мм
2
), а затем подают напряже- ние на первичную обмот- ку трансформатора, что вызывает появление на- пряжения и тока во вто- ричном контуре. Проте- кание тока через детали приводит к постепенному нагреву металла в стыке до температуры, близкой к температуре плавления (0,8…0,9) Т
пл
Количество тепловой энергии, выделяющейся на участке металла между электродами за время t
св в соответствии с законом Джоуля-Ленца можно опре- делить по зависимости:
   



св
t
dt
t
R
t
I
Q
0 2
, Дж (14) где: Q – количество теплоты, выделяемое в сварочном контуре, Дж; t
св
– время протекания тока, с; I – сварочный ток, А; R – полное сопротивление сварочного контура, Ом.
Общее сопротивление складывается из контактных сопротивлений:
 деталь-деталь (R
1
);
 электрод-деталь (R
2
)
 собственных сопротивлений детали R
3
и R
4
, т. е.
R
общ
= R
1
+ 2 R
2
+ R
3
+ R
4
(15)
Рис. 29. Схема стыковой сварки (а)
и циклограмма сварки сопротивлением (б)

41
Контактное сопротивление деталь-деталь (R
1
)является наибольшим ввиду малой площади фактического контакта (неровности поверхности стыка дета- лей) и наличия окисных пленок с малой электропроводимостью.
В результате высокой плотности тока в точках контакта и высокого сопро- тивления контакта металл нагревается до термопластического состояния. После нагрева детали до температуры, равной (0,8…0,9)∙Т
пл
увеличивают усилие сжа- тия, т.е. производят осадку металла в зоне стыка. При этом происходит пласти- ческая деформация металла в стыке и образование соединения (рис. 29, б).
При сварке сопротивлением не обеспечивается достаточно полное удале- ние окисных пленок и трудно добиться равномерного нагрева по всему сече- нию.
Кроме того, требуется тщательная зачистка соединяемых поверхностей де- талей, точная подгонка, высокая чистота свариваемых поверхностей и контроль температуры нагрева. Поэтому сварка сопротивлением используется для соеди- нения стержней и труб в основном из низкоуглеродистой стали и цветных ме- таллов.
Режим стыковой сварки сопротивлением определяют следующие основные параметры:
 установочная длина l
1
+ l
2
, мм; сварочный ток I, А;
 длительность нагрева (сварки) t
св
, с; усилие осадки Р, кгс/мм
2
;
 припуск на осадку l
ос
, мм.
Стыковую сварку оплавлением выполняют прерывистым оплавлением
(с подогревом) или непрерывным
При прерывистом
(рис. 30, а) оплавлении детали сближаются под током с медленно нарастающей скоростью при коротких возвратно-поступательных движениях. Импульсное оплавление локализует нагрев и расширяет высоко- температурную зону, предупреждая быструю кристаллизацию расплава.
После оплавления всего се- чения выключают ток и делают осадку. Импульсное оплавление значительно уменьшает требуе- мую для оплавления мощность и припуск на оплавление.
Сварка прерывистым оплавлением используется для сечений 500...10000 мм
2
. Для больших деталей
(сечение
5000...40000 мм
2
) рекомендует- ся сварка оплавлением с про- граммным управлением током и скоростью перемещения зажимов.
При стыковой сварке непрерывным оплавлением детали приводят в сопри- косновение при включенном токе и очень малом усилии (0,2…0,7 кг/мм
2
). Де- тали соприкасаются вначале по отдельным небольшим площадкам, через кото- рые проходит ток высокой плотности, вызывающий
взрывообразное
оплавле-
Рис. 30. Циклограмма стыковой сварки:
а – прерывистым оплавлением (с подогревом), б – непрерывным оплавлением

42 ние деталей в результате непрерывного образования и разрушения контактов- перемычек между их торцами (рис. 30, б).
В результате оплавления на торце образуется слой жидкого металла, кото- рый при осадке вместе с загрязнениями и окисными пленками выдавливается из стыка, образуя грат. Способ не требует специальной подготовки кромок, имеет высокую производительность.
Применяется для сварки тонкостенных труб, листов, рельсов, арматурных стержней железобетонных изделий. Этим способом сваривают детали компакт- ного (до 1000 мм
2
) сечения типа прутков из низкоуглеродистой стали и детали из труб и листов большого сечения.
Точечная сварка.
Детали соединяются в отдельных участках касания, назы- ваемых точками. При сварке листовые элементы конструкций собирают вна- хлестку (рис. 31) и сжимают электродами, соединенными со сварочным транс- форматором.
При включении транс- форматора детали нагревают- ся кратковременным
(0,01…3,0 с) импульсом тока до появления расплавленной зоны или ядра точки.
После выключения тока свариваемые детали некото- рое время продолжают сжи- маться электродами для предотвращения образования дефектов усадочного проис- хождения трещин, рыхлостей и т.д.
С этой же целью при со- единении деталей больших толщин (свыше 1,5...2 мм) и из металлов с относи- тельно малой пластичностью сразу после выключения тока увеличивают уси- лие (в 1,5...2 раза) для дополнительной проковки ядра.
Производительность точечной сварки может достигать 200 точек в минуту.
Шовная (роликовая) сварка.
Это процесс образования герметичного со- единения деталей путем создания последовательного ряда перекрывающих друг друга сварных точек.
При шовной сварке (рис. 32) подвод тока к деталям, их сжатие и переме- щение осуществляют с помощью вращающихся дисковых электродов-роликов.
Скорость шовной сварки достигает 5 м/мин. Этот способ широко используется в промышленности для сварки небольших емкостей и резервуаров.
Контактные сварочные машины независимо от их типа состоят из электри- ческой схемы и механической части.
Электрическая схема контактных машин состоит из следующих основных узлов: понижающего трансформатора (вторичное напряжение 1...12 В, ток во вторичной обмотке от нескольких сотен до нескольких сотен тысяч ампер);