Практическая работа №4

 

Расчет режимов механизированной сварки в среде защитного газа

Цель работы: Научиться рассчитывать основные технологические режимы механизированной сварки в среде защитного газа.

Содержание работы:

Основными параметрами режима механизированной сварки в СО₂ являются: диаметр электродной проволоки, сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость сварки, род и полярность тока, расход электродной проволоки и углекислого газа

Основное условие получения сплошности провара сечения при механизированной сварке:

h_пр = S,                                               (4.1)

где h_пр – глубина провара;

S – толщина свариваемых заготовок.

 

Для определения сварочного тока I_св воспользуемся эмпирической формулой:

 

I_св.= 100d_э(d_э – 0,5) + 100; А,                            (4.2)

где d_э – диаметр электродной проволоки, мм.

 

Напряжение дуги U_д определяем по формуле:

U_д = ; В                                (4.3)

 

Скорость сварки V_св определяем по формуле:

; м/ч,                                       (4.4)

где А = (2 – 5)×10³, А/м · ч.

 

Для определения глубины проплавления h_пр воспользуемся формулой:

h_пр = 0,0086 ; мм,                              (4.5)

 

где q_п – погонная энергия, Дж/см;

  ψ_пр – коэффициент формы провара.

 

 

Погонную энергию находим по формуле:

; Дж/см,                            (4.6)

где η – коэффициент полезного действия вида сварки (для механизированной сварки в среде защитного η = 0,7-0,8).

 

Коэффициент формы провара определяем по формуле:

ψ_пр = k΄ (19 – 0,01∙I_св.) ,                         (4.7)

где k΄ - коэффициент, величина которого зависит от рода тока и полярности.

 

Величину коэффициента k΄ при плотности тока j< 120 А/мм² при сварке постоянным током обратной полярности определяют по формуле:

k΄ = 0,367 j ^0,1925.                                      (4.8)

При j>= 120 А/мм² коэффициент k΄ остается неизменным для:

постоянного тока обратной полярности k' = 0,92;

прямой полярности k' = 1,12;

для переменного ток k΄ = 1 при любой плотности тока.

 

Плотность сварочного тока j можно определить из выражения:

j = ; А/мм²,                                     (4.9)

 

Зная глубину проплавления и коэффициент формы провара, находят ширину шва l по формуле:

l = ψ_прh_пр; мм,                                  (4.10)

 

Высоту усиления шва g можно определить по формуле:

g = ; мм,                                   (4.11)

где F_н – площадь наплавки, мм², определяют по формуле:

F_н = ; мм²,                           (4.12)

где α_н – коэффициент наплавки, г/А · ч;

γ – плотность материала, г/см³ (для стали γ = 7,85 г/см³).

Содержание отчёта:

1. Записать задание согласно своему варианту (табл. 4.2).

2. Зарисовать вид разделки кромок свариваемой заготовки, с указанием геометрических размеров.

3. Выполнить расчет основных технологических режимов механизированной сварки в среде защитного газа согласно приведенной методики.

4. Оформить результаты проведенных расчетов режимов сварки в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Режимы механизированной сварки в среде защитного газа

Слой шва	Диаметр электрод­ной проволоки, мм	Ток, А	Напряжение, В	Скорость сварки, м/ч
1	2	3	4	5

Таблица 4.2

Задание к практической работе №4

№	Марка стали	Толщина заготовки, мм	№	Марка стали	Толщина заготовки, мм
1	09Г2С	4	16	10Г2	11
2	16ГС	7	17	15Г2СФ	8
3	09Г2ФБ	9	18	10Г2С1	5
4	10Г2ФБ	6	19	17Г1С	6
5	14Г2	8	20	17ГС	9
6	15ГС	8	21	12ХМ	9
7	14ХГС	5	22	16ГС	10
8	15ХМ	7	23	20	12
9	20Х	4	24	Ст 3	8
10	15ГС	7	25	12ХМ	12
11	14ХГС	10	26	16ГС	11
12	15ХМ	12	27	20	5
13	20Х	9	28	Ст 3	7
14	09Г2С	10	29	15Г2СФ	9
15	17ГС	14	30	20Х	15