Эскиз металлической заготовки с размерами

 

Выполнить рисунок, аналогичный рис. 4.2 для своего варианта. с размерами. в масштабе.

Укажите места прихвата. Порядок, последовательность и направление наложения швов.

Если используете односторонние сварные соединения У4 и У6, исключите из дальнейших расчетов подварочные швы.

Суммарная длина основных наружных швов L_осн = 200∙2 + 400∙2 + + 100∙4 = 1600 мм.

Будем считать, что суммарная длина внутренних подварочных швов равна длине основных L_вн = 1600 мм.

Длина сварных соединений L = 1600 мм. Толщина заготовок А = 5 мм. Все швы угловые, двухсторонние.

 

Последовательность и направление наложения швов

От середины к краям Напроход

Швы FO и EM Швы FB, ED, MH, OG, FE, OM

Швы FO и EM варят напроход от середины к краям.

Швы FB,ED,MH,OG,FE,OM можно варить напроход, поскольку они короче 250 мм.

 

4.4.4 Материал заготовок – качественная низкоуглеродистая конструкционная Сталь 10, содержащая 0,1 % углерода

 

4.4.5 Эскизы сварочного соединения – двухстороннее угловое сварное соединение без разделки кромок.

Площадь поперечного сечения основного наружного шва:

S_осн = (А ²/2)∙ К_у = (5²/2) ∙1,4 = 17,5 мм².

 

А = 5 мм – толщина металла С = 4,7 мм

До сварки Сварное соединение

Площадь поперечного сечения внутреннего подварочного шва:

S_внн = (С ²/2) ∙ К_у = (4,7²/2) ∙1,4 = 15,46 мм².

Общая площадь поперечного сечения сварного соединения:

S = S_осн + S_вн = 17,5 + 15,46 = 32,96 мм².

Выбор марки электродного покрытия и сварочной проволоки

В соответствии с табл.5 выбран электрод с электродным покрытием МР-3. Марка сварочной проволоки Св-08 или Св-08А. Такая сварочная проволока содержит 0,08% углерода. Буква А указывает на повышенную чистоту металла по содержанию вредных примесей – серы и фосфора.

 

4.4.7 Характеристики электрода в соответствии с табл. 4.5:

- марка электродного покрытия МР-3;

- марка проволоки Св-08 или Св-08А;

- расход электродов на 1 кг наплавленного металла k = 1,6 кг;

- коэффициент наплавки К_н = 8,5 г/Ач;

- род тока – переменный;

- полярность – отсутствует.

 

Диаметры электродов для наружного и внутреннего швов

В соответствии с табл. 4 диаметр d_эл = 4 мм.

4.4.9 Сила сварочного тока: I _св= I_уд ∙d _эл = 45∙4 =180 А.

Выбор сварочного аппарата

Для сварки стали 10 можно использовать как переменный, так и постоянный ток. В табл. 4.5 рекомендован переменный ток, а варианте задания (табл. 4.10) сварочный трансформатор как источник переменного тока. Поэтому в соответствии с табл. 4.6 выбран сварочный трансформатор ТД-300 У2, имеющий следующие технические характеристики:

Пределы регулирования сварочного тока 70…365 А.

Напряжение питающей сети 380 В.

Рабочее напряжение 32 В.

Напряжение холостого хода 80 В.

Мощность 19,4 кВт.

Размеры 692х710х620 мм.

Масса 137 кг.

 

Расход электродов для сварки

Масса наплавленного металла основных наружных швов:

G _н^осн = (S _осн/1000) ∙ L _осн.∙ γ= (17,5/1000) ∙1600∙7,8 = 218 г.

Масса наплавленного металла основных внутренних подварочных швов:

G _н^вн = (S _вн/1000) ∙ L _вн.∙ γ = (15,46/1000) ∙1600∙7,8 = 193 г.

Общая масса наплавленного метала: G _н = G _н^осн + G _н^вн = 218 + 193 = 411 г.

Расход электродов для сварки: G _эл = k ∙ G _н = 1,6∙411 = 658 г

 

Продолжительность сварки

Основное технологическое время: Т _осн = G _н/(К _н∙ I _св) = 411/(8,5∙180) = 0,269 ч.

Время выполнения сварочных работ: Т _св = Т _осн/ К _исп = 0,269/0,8 = 0,336 ч.

Скорость сварки

Скорость сварки при формировании основного шва

V _св^осн= (К _н ∙I_св)/(γ ∙ S _осн) = (8,5∙180)/(7,8∙17,5) = 11,21 м/ч.

Скорость сварки при формировании внутреннего шва

V _св^вн = (К _н∙ I _св)/(γ ∙ S _вн) = (8,5∙180)/(7,8∙15,46) = 12,69 м/ч.

 

4.4.14 Производительность сварки: G = К _н ∙I _св = 8,5∙180 = 1530 г/ч.

 

Расход электроэнергии

Q = (U _д ∙I _св ∙Т _осн)/1000 = (32∙180∙0,269)/1000 = 1,549 кВт∙ч.

 

Таблица 4.9 – Результаты расчета

№	Название	Обозначение	Численное значение
	Длина сварных швов	L осн	1600 мм
L вн	1600 мм
	Длина сварных соединений	L	1600мм
	Площадь поперечного сечения сварных швов	S осн	17,5 мм^2
S вн	15,45 мм^2
	Площадь поперечного сечения сварного соединения	S	32,96 мм^2
	Диаметр электрода	d эл	4 мм
	Сила сварочного тока	I св	180А
	Масса наплавленного металла	G н осн	218 г
G н вн	193 г
G н	411 г
	Расход электродов	G эл	658 г
	Основное технологическое время	Т осн	0,269 ч
Время выполнения сварочных работ	Т св	0,336 ч
	Скорость сварки	V св осн	11,21 м/ч
V св вн	12,69 м/ч
	Производительность	G	1530 г/ч
	Расход электроэнергии	Q	1,549 кВт^.ч

№ вари-анта	Размеры ванны, мм	Толщина стенок А, мм	Катет шва С, мм	Материал заготовок
b	l	h	Тип соединения	Группа сталей	Обозна- чение
Работа в цехе (см. табл.4.8)
2В 4П					У5 У7 У5 У7	2,5 2,6 3,5 3,6	Конструк- ционные низкоугле- родистые стали обыкно-венного качества	Ст 2 Ст 4 Ст 1 Ст 3
6В 8П					У5 У7 У5 У7	4,5 4,6 5,5 5,6	Ст 2 Ст 4 Ст 1 Ст 3
10В 12П					У5 У7 У5 У7	2,7 2,8 3,7 3,8	Качест- венные низкоуг- леродис-тые конструк- ционные стали	Сталь 10 Сталь 20 Сталь 15 Сталь 25
14В 16П					У5 У7 У5 У4	4,7 4,8 5,7 -	Сталь 10 Сталь 20 Сталь 15 Сталь 25
Монтажные работы (см. табл.4.8)
17П 18В 19П 20В					У6 У4 У6 У4	Низколеги- рованные конструкци- онные стали	12ГС 15ХСНД 15ГФ 12Х1МФ
21П 22В 23П 24В					У6 У4 У6 У4	14Г2 15Х1М1Ф 14ХГС 10ХСНД
25П 26В 27П					У6 У4 У6	Легирован-ные жаропрочные стали	08Х12Н8К5М2Т 10Х17Н13М2Т 08Х12Н7К7М4

Таблица 4.10 – Варианты заданий

 

Примечание: буква П в номере варианта – использовать сварочный преобразователь, В – выпрямитель, отсутствие буквы – трансформатор.