Методическое пособие к лабораторно-практическим занятиям студентам очного и заочного обучения : По дисциплинам: «материаловедение. Ткм»

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ Цель работы: Освоить методику разработки технологического процесса ручной электродуговой сварки, научиться выбирать для конкретных условий режим электросварки, электроды, электросварочное оборудование и принадлежности рабочего места сварщика. Задание Выбрать форму разделки кромок свариваемых деталей и определить площадь сечения сварочного шва. Выбрать электрод. Рассчитать режим сварки. Обосновать технологию выполнения швов (определить количество валиков и порядок их наложения, схему выполнения шва по длине, траекторию движения конца электрода). Произвести нормирование процесса сварки. Заполнить карту технологического процесса. Элементы УИРС Научиться пользоваться справочной литературой и ГОСТами, а также составлять и заполнять технологические карты. Методические указания и план выполнения работы Разрабатывают технологический процесс электросварки обычно для вполне конкретных условий, т.е., когда известны марка и химсостав металла свариваемых деталей, вид соединения, толщина свариваемого металла, длина сварного шва, требования к механическим и другим свойствам сварочного шва: прочности, вязкости, пластичности, морозостойкости, положению шва в пространстве, марки и характеристике, имеющегося в цехе сварочного оборудования. Предполагается наличие сварщика требуемой квалификации, рабочего места с комплектом необходимых приспособлений и принадлежностей. Выбор формы разделки Форму разделки кромок свариваемых деталей определяет по ГОСТ 5264-69, вычерчивают её на миллиметровой бумаге и определяют площадь сечения сварочного шва Fсш, по клеточкам или формулам. Выбор электрода Выбор электрода состоит из многих пунктов. Марку электродной проволоки назначают по химсоставу близкой к марке свариваемой стали (приложение 3.5), а тип электрода должен обеспечить прочность наплавленного металла, близкую к прочности заданного материала детали (приложение 3.4). Марку покрытия принимают из таблицы (приложение 3.5). Диаметр электродного стержня d определяют в зависимости от толщины свариваемой детали S по формуле или таблицы 5.I. Таблица 5.1. Выбор диаметра электрода S мм 1,5 2 3 4 - 5 6 - 9 9 - 12 13 - 15 16 - 20 Более 20 d мм 1,6 2 3 3 - 4 4 4 - 5 5 5 - 6 6 -8 Вcе последующие индексы маркировки электрода принимают в соответствии с требованиями задания, используя приложение и затем все элемента характеристики выбранного электрода сводят в одну маркировку, например такую: . ГОСТ 9466 – 75, ГОСТ 9467 - 75 Расчет режима сварки Сила сварочного тока определяется по формуле Jсв = К·d (5.1.) где Jсв - сварочный ток, А, К - коэффициент плотности тока, А/мм, К - 40-60 А/мм при сварке углеродистых сталей, причем при сварке тонких листов металла S < 1,5·d, а при сварке потолочных и вертикальных швов принимают К = 35-40 А/мм; примем К = 40А/мм, D - диаметр стержня электрода, мм. Длина дуги определяется из зависимости: lд = 0,5·d + 1 (5.2.) где lд - длина сварочной дуги, мм. Напряжение на дуге (Uд, В) для сварки постоянным током определяется по формуле: Uд = α + β·lд (5.3.1) где α - суммарное падение напряжения на концах анода и катода, обычно α = (10-12) В; Примем α = 10В β - падение напряжения на I мм длины дуги, В/мм; при сварке сталей β = 2-3 В/мм. Примем β = 3 В/мм. - Напряжение на дуге для сварки переменным током определяется по формуле: Uд = Uxx / (2...3) (5.3.2) Обоснование технологии выполнения швов Количество валиков, накладываемых по сечению сварного шва, определяют по формуле: (5.4.) где N - количество валиков или число проходов, шт; Fсш - площадь сечения сварного шва, мм2; F1 - площадь сечения первого валика, мм2; F1 = (6...8)·d1; где d1 = d – 1 (мм); F2 - площадь сечения второго и всех последующих валиков, мм2; F2 = (8...10)·d. Назначают последовательность наложения валиков по сечению и длине шва (см. рис. 5.1, 5.2 и 5.3) В зависимости от размеров сечения швы выполняют однопроходными и многослойными (рис. 5.1.). Однопроходная сварка производительна и экономична, но металл шва недостаточно пластичен вследствие его столбчатой структуры и увеличенной зоны перегрева. Рисунок 5.1– Схема наложения швов по сечению В случае многослойной сварки каждый нижележащий валик проходит термическую обработку при наложении последующих валиков, что позволяет получить измельченную структуру металла шва и соответственно повышенные механические свойства шва и сварочного соединения. В зависимости от длины различают швы короткие (L ≤ 300 мм), средние (L=350-1000 мм) и длинные (L > 1000 мм). Короткие швы выполняют непрерывными, средние и длинные - прерывистыми, т.е. отрезками не более 350 мм (рис. 5.2.). Схему движения конца электрода выбирают такой, чтобы в сварочной ванне хорошо перемешивался расплавленный металл (рис. 5.3.). Рекомендуется принимать более сложную траекторию при больших сечениях шва и многопроходной сварке. Рисунок 5.2 – Схемы выполнения сварочных швов по длине. Рисунок 5.3 – Траектория движения конца электрода Производят нормирование процесса сварки 5.4.5.1. Масса наплавленного металла определяется по формуле: Gн = Fсш . L . ρ (5.5.) где Gн - масса наплавленного металла, г; Fсш - площадь сечения сварного шва, см2; L - длина шва, см; ρ - плотность металла, г/см3. ρ = 7,8 г/см2 5.4.5.2. Норма расхода электродов определяется с учетом потерь на угар, разбрызгивание, остающиеся огарки, массы покрытия: Gэ = Gн·(1 + Кпэ) (5.6.) где Gэ - масса необходимых электродов, кг; Кпэ - коэффициент, учитывающий потери электродного материала; Кпэ = 0,2-0,3 для электродов стабилизирующих и с тонким покрытием; Кпэ - 0,4-0,6 для электродов качественных с толстым покрытием. Примем Кпэ = 0,4. 5.4.5.3. Машинное время (время горения дуги) определяется по формуле (5.7.) где to - машинное время сварки, ч; Gн - масса наплавленного металла, г; Jсв - сила сварочного тока, А; Кн - коэффициент наплавки, г/А.ч. Величина коэффициента наплавки зависит от толщины электродного покрытия и может быть взята из табл. 5.2. Таблица 5.2 Величина коэффициента наплавки Характеристика покрытия Кн, г/А.ч Стабилизирующее, меловое, тонкое (М) 7-8 Среднее (С) 8-10 Толстое (Т, Д) 10-12 Норма времени для сварки с учетом перерывов и остановок в работе сварочного поста определяется из выражения (5.8.) где tсв - общее время процесса сверки, ч; tо - машинное время, ч; Кисп - коэффициент использования сварочного поста; Кисп = 0,4-0,6 при ручной дуговой сварке коротких швов, а также в единичном производстве; примем К = 0,4. Скорость сварки определяется по формуле: (5.9.) где Vсв - скорость сварки, м/ч; L - длина шва, м; to - время горения дуги, ч. Скорость перемещения дуги в каждом проходе рассчитывают так (5.10.) где Vg - скорость перемещения дуги, м/ч; n - число проходов, шт. Расход электроэнергии, непосредственно используемой для сварки, определяют по формуле: (5.11.) где Wp - расход электроэнергии, используемой на расплавление металла, Квт ч; Uд - напряжение на дуге, В; Jсв - сила сварочного тока, А; To - время горения дуги, ч; η - коэффициент полезного действия сварочного агрегата; η = 0,75 – 0,90 для сварочных трансформаторов η = 0,3 – 0,4 для генератора. Примем η = 0,4. Общий расход электроэнергии с учетом потерь на холостой ход и перерывы в работе определяется из выражения Wсв = Wp + Nxx (tсв – tо) (5.12.) где Wcв - расход электроэнергии на всю сварку, Квт ч; Nxx - мощность источника тока на холостом ходу; Nxx = 0,2 - 0,4 для трансформатора, Nxx = 2 – 3 для генератора. Примем Nxx = 2. tсв - норма времени на всю сварку, ч; to - время горения дуги (машинное время) ч. Удельный расход электроэнергии, затраченный на 1кг наплавленного металла, определяется так: (5.13.) где Wуд - удельный расход электроэнергии, Квт·ч; Gн - масcа наплавленного металла, кг. Для проверки правильности расчетов следует иметь в виду, что по ГОСТ удельный расход электрической энергии на 1 кг наплавленного металла при работе на переменном токе при ручной дуговой сварке составляет 3-4,5 кВт·ч, а при работе на постоянном токе – 6-8 кВт·ч. Cодержание отчёта В отчёт включается цель работы, задание и его решение со схемами, расчётами, формулами, объяснениями и ссылками на использованные таблицы; технологическая карта, (см. Приложение 5.2.). Приложение 5.1. Правила записи операций переходов в маршрутной карте ГОСТ 3.1705-81 Запись наименования операции совпадает со способом сварки, например: газовая сварка, диффузионная сварка, дуговая сварка, дуговая сварка в азоте неплавящимся электродом без присадочного материала, дуговая сварка в азоте плавящимся электродом, дуговая сварка в инертных газах плавящимся электродом, дуговая сварка в углекислом газе порошковой проволокой и т.д. Запись перехода включает ключевое слово: "Сварить", "Прихватить", "Приварить", "Подварить", "Заварить", "Выполнить", "Собрать" и т.д. 1.2.1. Запись содержания перехода следует выполнять по следующей схеме: ключевое слово__________ наименование вида сварки__________ информация о прихватках_________________ указания на особые условия сварки_________________ указания на свариваемые детали, швы_______________________ ссылка на документы_____________________________________________ Пример Сварить детали . Сварить дуговой сваркой в положении "в лодочку" детали ________ согласно эскизу. Сварить образцы-свидетели. Прихватить детали согласно эскизу. Прихватить 50 ± 5/200 ± 10 детали. Прихватить 5+1/25 ± детали. Прихватить швами 8+15, длиной 30 ± 5 в трёх равноудалённых местах детали. Приварить технологические пластины. Подварить корень шва. Заварить технологические отверстия. В записях перехода допускается применять сокращения слов и словосочетаний, если при этом исключается возможность различного понимания. Приложение 5.2. КАРТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ РУЧНОЙ СВАРКИ ГОСТ 3.1406 – 88 Форма I № цеха № участка № операц. Наименование операции Наименование и марка оборудования Поз. Обозначение детали Марка материала Толщ. мм Масса кг Кол. шт № перехода Содержание перехода Приспособление и инструмент (код, наименование) Шов Полярность тока Сила свар. тока Напряжение на дуге Скорость сварки Электроды Код, состав, расход То Длина Катет Положе-ние Код, наим., марка Диаметр Расход Флюс Защита шва Защита корня шва Разработал: Принял:

Похожие:

	№1: Знакомство с немецким языком. Понятие о графической и звуковой системе языка (2 ч.) Методическое пособие предназначено для студентов как очного, так и заочного отделения. Пособие предназначено для подготовки к практическим...		Учебно-методическое пособие для подготовки к практическим занятиям... Л 61 Липовая Т. Б. Экономика организаций(предприятий). Учебно-методическое пособие для подготовки к практическим занятиям / Пятигорск:...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Физика» студентам специальности 270102. 65 «Промышленное и гражданское...		Учебно-методическое пособие предназначено для самоподготовки студентов... Учебно-методическое пособие предназначено для самоподготовки студентов к семинарско практическим занятиям по дисциплине «Гериатрия»....
	Учебно-методическое пособие по английскому языку Предисловие Методическая разработка предназначена для студентов IV курса очного и заочного отделений филологического факультета. Целью является...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Учебно-методическое пособие для студентов очного и заочного обучения факультета культурологии специальности 053100
	Учебное пособие предназначено для студентов очного, заочного и вечернего... Учебное пособие предназначено для студентов очного, заочного и вечернего обучения специальности 200101 «Приборостроение» при изучении...		Методические материалы Дисциплина производство продукции растениеводства Пособие к лабораторно – практическим занятиям по растениеводству и кормопроизводству часть I. злаковые хлебные и крупяные культуры...
	Методическое пособие по дисциплине «Проблемы ответственности в гражданском... Пособие предназначено для магистрантов очного и заочного обучения, обучающихся в магистратуре юридического факультета по направлению...		Методические рекомендации студентам по подготовке к семинарским и... Методические рекомендации студентам по подготовке к семинарским и практическим занятиям
	Методические указания к практическим занятиям Для студентов, обучающихся... Методическое пособие предназначено для студентов специальности «Государственное и муниципальное управление» экономического факультета...		Методическое пособие для очного и заочного отделений в 2 частях Методика экономических исследований: методическое пособие для самостоятельной работы студентов факультета экономики, финансов и коммерции....
	Учебно-методическое пособие к практическим занятиям ...		Учебно-методическое пособие для бакалавров направления 080100. 62... Учебно-методическое пособие предназначено для студентов очного и заочного отделения с целью организации и обеспечения учебного процесса...
	Рабочая программа учебной дисциплины «Практикум по педагогической технологии» Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины по выбору вариативной части социального, гуманитарного, экономического...		Руководство по подготовке к практическим занятиям и внеаудиторной... Руководство по подготовке к практическим занятиям и внеаудиторной самостоятельной работе по фармакологии для студентов III iv курсов...