Бабенко. Технологические процессы сварки, наплавки, обработки

• Название: Технологические процессы сварки, наплавки, обработки
• Дата: 30.03.2023
• Размер: 1.79 Mb.
• Имя файла: Бабенко.docx
• Тип: Документы; #1025958
• страница: 3 из 27

d² а

^Iсв

^э , (1.9)

4

где

d_э – диаметр электродной проволоки, мм; а – плотность тока в элек-

тродной проволоке, А/мм² (при сварке в СО₂ а = 110…130 А/мм²).

Напряжение дуги и расход углекислого газа выбираются в зависи- мости от силы сварочного тока по табл. 1.6.

Таблица1.6

Зависимость напряжения и расхода углекислого газа от силы сварочного тока

Сила сварочного тока, А	50…60	90…100	150…160	220…240	280…300	360…380	430…450
Напряжение дуги, В	17…28	19…20	21…22	25…27	28…30	30…32	32…34
Расход СО2, л/мин	8…10	8...10	9…10	15…16	15…16	18…20	18…20

При сварке на токах 200…250 А длина дуги должна быть в пределах 1,5…4,0 мм. Вылет электродной проволоки составляет 8…15 мм (умень- шается с повышением сварочного тока).

Скорость_подачи_электродной_проволоки'>Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, рассчитывается по формуле

4 _р I_св

V_пр 

,

э
d² j
(1.10)

где _р

• 
  коэффициент расплавления проволоки, г/Ач;
  

^Iсв

• 
  сварочный ток, А;
  

d_э – диаметр электродной проволоки, мм; j – плотность металла проволо-

ки (для стали j = 7,8 г/см³).

Значение _р

определяется по формуле

 3,0  0,08 ^Iсв

. (1.11)

d
р

э

Скорость сварки (наплавки) рассчитывается по формуле

св
_{V } ^н св
, (1.12)

100 F_в 

где

 – коэффициент наплавки, г/А·ч,

_н _р

1 , где ψ – коэффици-

н
ент потерь металла на угар и разбрызгивание. При сварке в СО₂ ψ =

= 0,1…0,15; F_в

• 
  площадь поперечного сечения одного валика, см². При
  

наплавке в СО₂ принимается равной 0,3…0,7 см²; ρ – плотность металла проволоки, г/см³ (для стали ρ = 7,8 г/см³).

Масса наплавленного металла, г, рассчитывается по формулам:

• 
  при сварке [формула (1.3)]
  

• 
  при наплавочных работах
  

G_н F_шв l ;

G_н V_н , (1.13)

где

V_н – объем наплавленного металла, см³;

F_шв – площадь поперечного

сечения шва, см²; l – длина шва, см.

При определении

V_н необходимо учитывать припуск на последующую

механическую обработку 2…3 мм.

Время горения дуги, ч, определяется по формуле (1.5)

G_н
t_o I  .

св н
Полное время сварки, ч, определяется по формуле (1.6)
Т  ^to ,

К_п

где К_п

• 
  коэффициент использования сварочного поста,
  

К_п = 0,6…0,7.

Расход электродной проволоки, г, рассчитывается по формуле

^Gпр

G_н

1 , (1.14)

где G_н

• 
  вес наплавленного металла, г; ψ – коэффициент потерь, ψ =
  

= 0,1…0,15.

Расход электроэнергии, кВтч, определяется по формуле (1.8)

А  ^Uд

^Iсв _t

 W T  t ,

1000 ^{o o o}

где U_д

• 
  напряжение дуги, В; η – кпд источника питания, при постоянном
  

токе η = 0,6…0,7, при переменном – η = 0,8…0,9; W_o – мощность источни- ка питания, работающего на холостом ходу. На постоянном токе W_o =

= 2,0…3,0, на переменном – W_o = 0,2…0,4.

Справочные сведения по оборудованию для сварки в СО₂ приведены в прил. 1 табл. 6, 7.

3. 
   Автоматическая сварка под флюсом
   

При сварке под флюсом (рис. 1.8) дуга горит между сварочной прово- локой 1и свариваемым изделием 5под слоем гранулированного флюса 4.

Ролики 2 специального механизма подают электродную проволоку в зону горения дуги 6.

Сварочный ток переменный или постоянный (прямой или обратной полярности) подводится к прово- локе с помощью скользящего кон- такта 3, а к изделию – постоянным контактом. Сварочная дуга горит в газовом пузыре, который образу- ется в результате плавления флю- са и металла.

Кроме того, расплавленный ме-

Рис. 1.8. Схема автоматической сварки под флюсом: 1– сварочная проволока;

2 – механизм подачи проволоки; 3 – скользящий контакт; 4– флюс; 5– основ- ной металл; 6– электрическая дуга; 7– металлическая ванна; 8 – расплавленный флюс; 9– наплавленный металл

талл защищен от внешней среды слоем расплавленного флюса 8. По мере удаления дуги от зоны сварки расплавленный флюс за- стывает и образует шлаковую кор- ку 10, которая впоследствии легко отделяется от поверхности шва.

Флюс засыпается впереди дуги из бункера слоем толщиной 40…80 мм и шириной 40…100 мм. Нерасплавленный флюс после сварки используется повторно. Расплавленные электродный и основной металлы 7в сварочной ванне перемешиваются и при кристаллизации образуют сварной шов 9.

Сварка под флюсом используется при изготовлении и ремонте конст- рукций и деталей ответственного назначения, которые должны надежно эксплуатироваться в условиях низких и высоких температур.

Для рассматриваемого вида сварки и наплавки при ремонте подвижно- го состава наибольшее применение находят флюсы марок АН-348А, АН-348В, ОСЦ-45, АНЦ-1 и др. Такие флюсы рекомендуются для сварки низко- и среднеуглеродистых сталей. Для сварки и наплавки низко- и среднелегированных сталей используются флюсы АН-348А, АН-60, АН-22 и другие в сочетании с проволоками Св-08А, Св-08ГА и проволоками, ле- гированными хромом, молибденом, никелем.

В табл. 1.7 приведено назначение некоторых марок флюсов и проволок.

Таблица1.7

Флюсы и проволока для автоматической сварки

Марка флюса	Назначение флюса	Рекомендуемые проволоки
АН-348А, АН-348В, АНЦ-1	Сварка и наплавка изделий широкой номенклатуры из углеродистых и низколегированных сталей	Св-08; Св-08А; Св-08ГА; Св-10Г2
АН-60	Сварка и наплавка углеродистых и низколегированных сталей	Св-08; Св-08ГА; Св-08ХМ; Св-10НМА
АН-22	Сварка и наплавка низко- и среднелегированных сталей	Св-08ГА; Св-08ХМ; Св-08ХМФ; Св-08ХГНМГА
АНК-30	Сварка и наплавка углеродистых и низколегированных сталей, в т. ч. хладостойких мелкозернистых повышенной прочности	Св-08, Св-08ГА, Св-08ХМ, Св-08ХМФ, Св-08ХГНМТА

Технические характеристики аппаратов для автоматической сварки и наплавки под флюсом приведены в прил. 1 табл. 6.

Расчет сварочного тока, А, производится по формуле (1.9)

d² а

^Iсв

_ э _,

4

где d_э – диаметр электродной проволоки, мм; а – плотность тока, А/мм².

При сварке для более глубокого проплавления рекомендуется исполь- зовать высокие значения плотности тока в электродной проволоке (а ≥ 40…50 А/мм²), а при наплавке для снижения глубины проплавления принимается а ≤ 30…40 А/мм². Диаметр электродной проволоки жела- тельно выбирать таким, чтобы он обеспечил максимальную производи- тельность сварки (наплавки) при требуемой глубине проплавления. Зави- симость силы сварочного тока и его плотности на глубину проплавления приведена в табл. 1.8.

Таблица1.8

Влияние силы сварочного тока и его плотности

на глубину проплавления при автоматической сварке под флюсом

Диаметр электрод- ной проволоки, мм	Сила, А, и плотность, А/мм2, сварочного тока	Глубина проплавления, мм
		3	4	5	6	8	10
1	Сила сварочного тока	200	300	350	400	500	600
	Плотность тока	65	104	127	143	157	200
2	Сила сварочного тока	300	350	400	500	625	750
	Плотность тока	43	50	57	71	89	107
3	Сила сварочного тока	375	425	500	550	675	800
	Плотность тока	29	36	40	44	53	64
4	Сила сварочного тока	450	500	550	600	725	825
	Плотность тока	23	26	28	31	37	42

Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока приведена в табл. 1.9.

Таблица1.9

Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока

Сила сварочного тока, А	180…300	300…400	500…600	600…700	700…850	850…1000
Напряжение дуги, В	32…34	34…36	36…40	38…40	40…42	41…43

Наплавку рекомендуется вести на постоянном токе прямой полярности. Вылет электродной проволоки принимается 30…60 мм, при этом более вы-

сокие его значения соответствуют большему диаметру проволоки и силе тока.

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, определяется по формуле