Расчёт параметров электродуговой ручной сварки

  • Вид работы:
    Тип работы
  • Предмет:
    Экономика отраслей
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    43,99 kb
  • Опубликовано:
    2008-12-09
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Расчёт параметров электродуговой ручной сварки

Федеральное агентство по образованию

 

Московский государственный строительный университет



 

 

 

 

 

 

 

Зачётное задание по дисциплине

 «Материаловедение и технология конструкционных материалов»

Расчёт параметров электродуговой ручной сварки

 

 

 

 

 

 

 

 

 




Выполнил:  Живых В.В. гр. Э-13

Проверил:   Густов Ю.И.




Москва 2007

ЗАДАНИЕ:

Исходные данные:

            - содержанием углерода в стали С=0,16%

            - толщина стального листа t=6 мм

            - длина сварного шва L=0,3 м

            - вид сварного соединения - угловое

Для железоуглеродистого сплава с содержанием углерода С=0,16%

  1. Указать марку стали и дать её название
  2. Определить свариваемость
  3. Установить температуру подогрева
  4. Определить твёрдость и предел текучести метало шва

Вычертить схему сварного соединения с толщиной листа t=6 мм и выбрать:

  1. Тип и марку покрытого электрода для ручной и дуговой сварки
  2. Диаметр электрода d мм
  3. Сварочный ток I А
  4. Напряжение на дуге U В
  5. Скорость сварки V м/час при длине шва L=0,3 м
  6. Основное (технологическое) и полное время сварки То, Тс [час]
  7. Источник питания



 

Виды сварных соединений и типы швов при дуговой сварке: а — стыковое; б — тавровое; в, г, д — нахлёсточные; е — угловое; 1 — стыковой шов; 2 — угловой шов таврового соединения; 3 — фланговый угловой шов нахлёсточного соединения; 4 — лобовой угловой шов нахлёсточного соединения; 5 — электро-заклёпочный шов нахлёсточного соединения; 6 — шов углового соединения.

1. По заданному содержанию углерода С=0,16 выбираем сталь марки 15 – углеродистая конструкционная качественная сталь.

2. По заданному содержанию углерода определяем свариваемость стали. Свариваемость – способность металла при выбранном виде и режимах сварки давать сварной шов равнопрочный основному металлу и определяется по формуле (по углеродному эквиваленту):

CЕ=Сэкв=C+


1)   ХОРОШАЯ СЕ<0,25 % - сварка возможна всеми видами сварки при любых климатических условиях, без применения технологических мер

2)   УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНАЯ   0,35≤СЕ≤0,25 % – сварка возможна отдельными видами сварки при t≥+5ºС с предварительным подогревом

3)   ОГРАНИЧЕННАЯ   0,35≤СЕ≤0,4 % - сварка возможна конкретными видами сварки с предварительным и сопутствующим подогревом в узком интервале режима сварки.

4)   ПЛОХАЯ   СЕ>0,4 %

Из формулы следует, что CЕ=Сэкв=0,16 % - следовательно свариваемость хорошая.

3. Температура подогрева определяется по формуле:

Тпод=350 , где Сэкв=С+0,002t, t-толщина листа стали

           

                        Т.к. свариваемость стали хорошая – подогрев не нужен.

4. По заданному содержанию углерода определяем твёрдость стали.

НВ=афер ·НВфер+bц ·НВц,  

 

Твердость феррита НВфер=1000 мПа

Твёрдость цементита НВц=10 000мПа

100% цементита образуется при содержании углерода 6,69%, из этого следует, что при содержании углерода 0,16  bц=0,16 ·  = 2,39 %,

тогда афер=100-2,39=97,61 %

По формуле вычисляем твердость стали НВ=118

Зная твёрдость стали, определяем предел текучести σт=0,245 НВ= 28,91

предел σв=0,35 НВ= 41,3

Схема углового сварного соединения:

                                              

                                               6 мм








                                                                                         6 мм







_

 

~

 

+

 



Прямая полярность применяется в случае сварки, обратная в случае наплавки.



5. Выбор сварочного материала производим по пределу прочность:

σв= 41,3, выбираем тип электрода Э-42 марки УОНИИ 13/42

6. Диаметр электрода выбираем в зависимости от вида соединения.

Для угловых швов диаметр электрода выбирается по величине катета углового шва из таблицы зависимость толщины сварного элемента от предела текучести. Получаем размер катета 5 мм. По катету подбираем толщину электрода dэл=4мм.

7. По выбранному диаметру электрода определяем сварочный ток I [А]

Iсв=k·dэл

 

где k=35÷60 А/мин – погонная сила тока, для легированных сталей k=35, для углеродистых k=60

Получаем Iсв=240 ]

8. Определяем напряжение на дуге Uдуги [В]

Uдуги = Uст.д.+Uкат.+Uанод, где Uкат.+Uанод ≈ 18÷20 В

Напряжение столба дуги Uст.д.=lдуги·Е, где Е=3÷5 В/мм – напряженность электрического поля, lдуги==3 мм


9. Скорость сварки Vсв=

Для определения Т0 определим массу наплавленного металла М=ρ· Vшва , где Vшва- объём шва. Vшва=Fшва· Lшва,  Fшва- площадь сечения шва, Lшва- длина шва.  Fшва=0,5 · кат.2 · kувел. , где kувел.=1,2

Получаем площадь сечения шва Fшва=0,000015 м2,

Объём шва Vшва=0,000015·0,3=0,0000045 м3

Масса наплавленного металла М=7,8·103·15·10-6=0,117 кг

С другой стороны масса наплавленного металла выражается

                  М=α·Iсв·Т0, где α ≈ 8  –  коэффициент наплавки

                  Т0==0,018 [час],   Получаем Vсв==16,6 [м/час]

10.   Основное (технологическое) и полное время сварки То, Тс [час]

Т0==0,018 [час], полное время Тс≈1,5 То= 0,027 [час]

11.   Источник питания

Определяем полную мощность сварки  N= Iсв· Uдуги=240·22=5,28 [кВт]

Эффективная мощность сварки Nэф=η·Nполн=0,75· Nполн=3,96 [кВт]

Похожие работы на - Расчёт параметров электродуговой ручной сварки

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!