Розрахунок та вибір режимів зварювання

2.6.1 Розрахунок параметрів режиму автоматичного зварювання під флюсом

Основними параметрами режиму автоматичного зварювання під флюсом являються:

-сила зварювального струму;

-діаметр електрода ;

-напруга на дузі ;

-швидкість зварювання ;

-швидкість подачі зварювального дроту .

Силу зварювального струму  розраховуємо за формулою:

де h – глибина проплавлення, мм;

h = ( 0,8 ÷ 1 ) k – для зварювання кутових швів;

k – катет зварного шва, (мм);

Kn- коефіцієнт пропорційності, величина якого залежить від діаметру зварювального дроту марки флюсу, роду струму та полярності, Kп =1,25

h = 6 – для зварювання кутових швів катетом 6мм при приварюванні ребер жорсткості до стінок і поясів.

h = 7,2 – для зварювання кутових швів катетом 8мм, при зварюванні зовнішніх пояних швів.

Діаметр зварювального дроту  розраховуємо за формулою:

——

      де j – допустима щільність струму, (А/мм²).

     Напруга на дузі розраховуэмо за формулою:

 

                                                        

 

 

 

Швидкість зварювання розраховується за формулою:

 

е = к √2;

е = 6 √2 = 8.5

 

                                                             

                                FН=      0.75 ∙ 8.5 ∙ 1.25= 26

 

                                                                    

 

123 ∙ 545

Vзв =     —————— = ( м/год)

0.26 ∙ 100  7.8

 

де αН – коефіцієнт наплавлення, (г/А·год),

( при зварюванні на постійному струмі зворотної полярності:

αН = 11,6 ± 0,4 (г/А·год),

при зварюванні на змінному струмі:

                 Ізв

αН = А + В — ,   де А та В – коефіцієнти

                 d е

значення для коефіцієнта наплавлення для автоматичного зварювання під флюсом знаходяться у межах 14÷20 г/А·год ),

 

І зв – сила зварювального струму, (А),

FН - площа поперечного перерізу наплавленого металу, (см²),

γ – питома вага наплавленого металу, γ=7,8 г/см³.

 

 

Швидкість подачі зварювального дроту розраховується за формулою:

 

 

 

 

 

 

 

де αН – коефіцієнт наплавлення, г/А·год;

Ізв – сила зварювального струму, А;

d е - діаметр зварювального дроту, мм;

γ –питома вага наплавленого металу, γ=7,8 г/см³.

 

Таблиця 2.1

 

Тип з’єднання.	Катет шва. Товшина металу.	Пложення шва у просторі.	Діаметр звароного дроту.	Сила  Струиу.	Напруга на дузі.	Швидкість зварювання	Швидкість подачі  дроту
Т3	6	У човник	3	546	38
Т3	8	У човник	2	576	38

 

 

§ Розрахунок параметрів режиму способів зварювання у захисних газах плавким електродом

     

Основними параметрами режиму зварювання являються:

Ø  діаметр електрода ( dе );

Ø  сила зварювального струму ( Ізв );

Ø  напруга на дузі ( Uд );

Ø  швидкість зварювання ( Vзв );

Ø  швидкість подачі зварювального дроту ( Vпод );

Ø  питомі витрати захисного газу;

Ø  виліт електрода.

 

Діаметр зварювального дроту вибирається в залежності від товщини металу, що зварюється, для стикових швів та від катету шва для кутових швів. При збільшенні величини діаметру зварювального дроту підвищується розбризкування електродного металу, погіршується формування та якість зварного шва. При виборі діаметру зварювального дроту використовується значення табл.

 

     

Сила зварювального струму розраховується за формулою:

 

Ізв = 100 . de . ( de + 0,5 ) + 50.( А )

 

Ізв = 100 ∙ ( 1.6 + 0.5 ) + 50 = 386 ( А )

 

Напруга на дузі приблизно може бути розрахована за формулою:

Uд = 8 . ( de + 1,6 ).( В )

 

Uд = 8 . ( 1.6 + 1.6 ) = 26 ( В )

 

 

Швидкість зварювання розраховується за формулою:

 

V_ЗВ

 

 

е = 8 √2 = 11.2

 

                                           

                                                                    

 

                                        16.5 ∙ 386

Vзв = ————— = 16.6 ( м/г )

                                        0.49 ∙ 7.8 ∙ 100 

 

де αн – коефіцієнт наплавлення, (г/А·год),

Ізв – сила зварювального струму, (А),

Fн - площа поперечного перерізу наплавленого металу, (см²),

γ –питома вага наплавленого металу, γ=7,8 г/см³.

 

 

Швидкість подачі зварювального дроту розраховується за формулою:

           

4 · α н . І зв

Vпод = ———— , (м/год),

π · d е² · γ

 

                                         4 ∙ 16.5 ∙ 386

Vпод = ——————— = 406 (м/год)

                                  3.14 ∙ 1.6² ∙ 7.8

де αн – коефіцієнт наплавлення, (г/А·год),

Ізв – сила зварювального струму, (А),

d е - діаметр зварювального дроту, (мм),

γ –питома вага наплавленого металу, γ=7,8 г/см³.

 

Питомі витрати захисного газузалежать від діаметру зварювального дроту, впливають на якість захисту зварювальної ванни від попадання азоту та кисню з повітря.

 

18-20 (л/хв.)

 

Виліт електродавпливає на якість зварного шва. При збільшенні вильоту електрода збільшується розбризкування електродного металу, погіршується захист зварювальної ванни, формування та якість зварного шва. Значення вильоту електрода знаходиться в табл.

 

20-22

 

Тип з’єднання.	Катет шва. Товшина металу.	Пложення шва у просторі.	Діаметр звароного дроту.	Сила  Струиу.	Напруга на дузі.	Швидкість зварювання	Швидкість подачі Дроту Питомі витрати захисного газу.
Т1	8	Учовник	1.6	386	26	16.6	406

 

 

ВСТУП

Можна з певністю заявити, що на порозі третього тисячоліття зварювання - один з ведучих технологічних процесів. До 2/3 світового вживання металевого прокату йде на виготовлення зварних конструкцій та споруд. Зварюванню піддаються всі метали та неметали в будь-яких умовах - на землі, в морських глибинах та у космосі.

Товщина зварювальних деталей коливається від мікронів до метрів, вага зварних конструкцій від долів грама до сотень та тисяч тон. Часто зварювання виступає єдино можливим та найбільш ефективним засобом виготовлення не роз’ємних з’єднань конструкційних матеріалів та отримання заготовок, максимально наближених до оптимальної форми готової деталі або конструкції.

Більше половини валового національного продукту промислово розвинутих країн утворюється за допомогою зварювання та технології, до яких відноситься наплавлення, паяння, різання, нанесення покрить, заклепування різних деталей.

Науково-технічне поняття «зварювання» охоплює такі напрямки, як заготовлення та складання, діагностика та неруйнівний контроль, техніка безпеки та екології в зварювальних процесах.

Основною ланкою зварювального виробництва залишається зварювання наплавленням.

Безумовно будуть розширюватися області використання галузевих технологій, як найбільш універсальних у арсеналі зварювання.

За останні роки зварювальне виробництво характеризується масовим використанням джерел живлення інвентарного типу дугового зварювання. Головне достоїнство цих джерел заключається у великих можливостях, які відкриваються для автоматичного керування усіма стадіями зварювального процесу, включаючи перенесення електродного металу, рух металу у зварювальний ванні, кристалізацію шву та його дегазацію, придання необхідної форми та якості шву.

Одна з найважливіших проблем майбутнього є освоєння космічного простору. У вирішенні цієї проблеми важливу роль повинно відіграти зварювання. Поки що найбільш перспективним способом в умовах космічного простору вважається електронно- променеве зварювання.

Не виключено, що у недалекому майбутньому будуть виготовленні зразки лазерних пристроїв для цих цілей. У майбутньому різко розширюється освоєння глибини світового океану, що в свою чергу потребує створення нових зварювальних технологій. Створення економічних, надійних та довговічних зварювальних конструкцій, які працюють на землі та під водою, при широкому діапазонів температури, в агресивних середовищах та при інтенсивному опромінюванні є важливою науково-технологічною проблемою.