Выбор сварочных материалов и сборочно-сварочного оборудования

 2.2.1 Выбор сварочных материалов

  Здесь необходимо осветить:

- виды сварочных материалов;

- какие сварочные материалы применяются в зависимости от способа сварки;

- характеристики и расшифровка марок выбранных сварочных марок;

- нужно сравнить качественные показатели не менее двух видов марок сварочных материалов.

Выбор сварочных материалов производится в соответствии с принятыми способами сварки.

При ручной сварке конструкционных углеродистых и легированных сталей выбор электродов производится по ГОСТ 9467-75. Этот ГОСТ предусматривает два класса

электродов:

-  первый класс - электроды для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей, требования к которым установлены по механическим свойствам наплавленного металла и содержанию в нем серы.

- второй класс регламентирует требования к электродам для сварки легированных теплоустойчивых сталей, и электроды классифицируются по механическим свойствам и химическому составу металла шва.

ГОСТ 10052-75 устанавливает требования на электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами.

Выбор стальной сварочной проволоки для механизированных способов сварки производится по ГОСТ 2246–70. Он предусматривает выпуск стальной сварочной проволоки для сварки, наплавки диаметром от 0,3 до 12 мм. Сварочная проволока для сварки алюминия и его сплавов поставляется по ГОСТу 7871-75.

Проволоку выбирают с учетом:

 - способа сварки;

- рассчитанных режимов сварки;

- применяемого сварочного оборудования;

- требуемых свойств сварных соединений;

- марки свариваемых сталей.

Выбор флюсов для сварки производится по ГОСТу 9087-81. Этот ГОСТ предусматривает 3 группы флюсов:

- для сварки углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей;

- для сварки высоколегированных сталей;

- для сварки цветных металлов и сплавов.

Флюсы выбирают в сочетании со сварочной проволокой и учитывают:

- марку и толщину свариваемой стали;

- способ сварки;

- требования к свойствам сварных соединений.

В качестве защитных газов при сварке применяют инертные газы и активные газы:

- аргон, предназначенный для сварки, регламентируется ГОСТом 10157-79, поставляется высшего, первого и второго сорта. Аргон второго сорта предназначен для сварки нержавеющих сталей.

- гелий поставляется по ГОСТ 20461-75. Для сварки применяется технический гелий с содержанием гелия 99,8%.

- углекислый газ является активным газом. Для сварочных целей обычно применяется углекислота, поставляемая по разработанным ЦНИИТМАШем техническим условиям. Защитные газовые смеси необходимо применять в соответствии с технологической инструкцией «ЭМК Атоммаш» 02859.25090.00201.

Инертные газы применяют для сварки корневых швов легированных сталей, а также для сварки высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов.

Для сварки углеродистых и низколегированных сталей может быть использована углекислота пищевая по ГОСТ 8050-85. Общие принципы выбора сварочных материалов можно характеризовать следующими условиями:

- обеспечением требуемой эксплуатационной прочности сварного соединения, т. е. определенного уровня механических свойств металла шва в сочетании с основным металлом;

- обеспечением необходимой сплошности металла шва (без пор и шлаковых включений или с минимальными размерами и количеством указанных дефектов на единицу длины шва);

- отсутствием холодных и горячих трещин, получением металла шва с достаточной технологической прочностью;

- получением комплекса специальных свойств        металла шва (жапрочности, жаростойкости, коррозийной стойкости).

При обосновании выбора сварочных материалов кратко описать металлургические процессы, протекающие в сварочной ванне.

После обоснования выбора сварочных материалов для принятых в проекте способов сварки необходимо привести в форме таблиц химический состав этих материалов или механические свойства и химический состав наплавленного металла.

Пример.

Область применения электродов НИАТ-1 [4, 19]:

для сварки конструкций из коррозионностойких хромоникелевых сталей марок 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и им подобных, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК. Сварка во всех пространственных положениях, кроме вертикального положения «сверху вниз», на постоянном токе обратной полярности.

Характеристики электродов:

Покрытие – рутилово-основное.

Коэффициент наплавки – 10г/А.ч

Расход электродов на 1 кг наплавленного металла -1,6.

Описываются электроды, их назначение, маркировка и ее расшифровка.

Э 46 − ОЗС − 4 − 4 − УД

Е 43.0(3) − Р 25

2.2.2 Выбор рода тока и источник питания

  Здесь необходимо осветить:

- виды токов  сварочной дуги;

- какие источники питания применяются в зависимости от способа сварки;

- сущность процесса сварки в зависимости от способа сварки;

- влияние рода тока и вольтамперной характеристики сварочной дуги на процесс сварки;

- нужно сравнить показатели не менее двух видов сварки.

При сварке применяются как переменный, так и постоянный ток. Постоянный ток имеет то преимущество, что дуга горит устойчивее. Но переменный ток дешевле, поэтому его применение при сварке предпочтительнее. Однако есть способы сварки, при которых применяют только постоянный ток. Сварка в защитных газах и под флюсом выполняется на постоянном токе обратной полярности. Электроды с основным покрытием тоже требуют постоянного тока обратной полярности, как и сварочные флюсы для сварки высоколегированных сталей, основу которых составляет плавиковый шпат. В этих случаях происходит насыщение дуги кислородом или фтором, имеющим большое сродство к электрону. Поэтому необходимо раскрыть сущность процессов, происходящих в дуге при насыщении ее кислородом или фтором и обосновать применение рода тока и полярности. Полярность тока влияет на глубину проплавления, химический состав шва и качество сварного соединения. 

 

  2.2.3 Выбор сборочно-сварочного оборудования

Здесь необходимо осветить:

- виды сборочно-сварочного оборудования;

- какие виды сборочно-сварочного оборудованияприменяются в зависимости от вида конструкции;

- характеристика и технические показатели сборочно-сварочного оборудования;

- влияние выбор сборочно-сварочного оборудованияна процесс сварки и качество продукции;

- нужно сравнить показатели не менее двух видов сборочно-сварочного оборудования.

Назначение сборочного оборудования в сварочном производстве – фиксация и закрепление свариваемых деталей. По своему применению сборочное оборудование делится на сборочное и сборочно-сварочное.

В сборочных приспособлениях сборку заканчивают прихваткой; в сборочно-сварочных, кроме сборки, производят полную или частичную сварку изделий, а иногда и издержку после сварки с целью уменьшения сварочных деформаций.

Конструкция сборочного или сборочно-сварочного приспособления определяется технологическим процессом и зависит от форм, и размеров собираемого изделия, требуемой точности, типа производства, его программы, наличия производственных площадей, загрузки рабочих мест, вида сварки, марки и толщины материала и других факторов.Сборочно-сварочные приспособления применяют тогда, когда сборку и сварку не целесообразно вести в разных местах. Сборочные приспособления должны обеспечить:

- установку собираемых элементов относительно друг друга в положение, соответствующее чертежу, фиксацию и закрепление их в этом положении (обычно при помощи прихваток);

- пространственное положение собираемого элемента, удобное для выполнения сборки и прихватки;

- жесткость собираемого элемента в процессе выполнения сборочной операции.

Конструкции приспособлений для сварки должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- приспособление должно обеспечить возможность установки свариваемого элемента в удобное для выполнения сварки положение;

- конструкция должна обеспечить доступ сварочной дуги к месту сварки в последовательности, заданной технологией;

- приспособление должно обеспечить (если это необходимо) перемещение или вращение свариваемого изделия;

- разнообразие типоразмеров изготовляемых отправочных марок требует разнообразных конструктивных решений сборочных и сварочных приспособлений. Однако среди них можно выделить следующие основные конструктивные элементы, которые используются в том или ином сочетаниях: корпус, установочные элементы, прижимы, механизмы перемещения.

2.2.4 Выбор сварочного оборудования

Здесь необходимо осветить:

- виды источников питания сварочной дуги;

- какие источники питания применяются в зависимости от способа сварки;

- характеристика и технические показатели источников питания;

- влияние рода тока и вольтамперной характеристики источника питания на процесс сварки;

- нужно сравнить показатели не менее двух видов сварки и источников питания

Выбор оборудования всегда начинается с определения задач, выполняемых данным оборудованием: какой материал будет свариваться (толщина из расчета 30 - 50А на 1 мм толщины материала) и объемом работ.

Сварочный выпрямитель - позволяет сваривать как обычную сталь, так и нержавеющую и цветные металлы кроме алюминия.

Сварочный трансформатор является одним из самых дешевых источников сварочного тока и может сваривать как обычную сталь, так и алюминиевые сплавы.

Сварочный полуавтомат может сваривать различные металлы, защищая сварной шов защитным газом. Этот тип сварки широко используется в производстве.

Выбор сварочного оборудования производится в соответствии с принятыми способами сварки и с учетом обеспечения заданных режимов сварки.

Основными критериями для выбора рациональных типов оборудования служат:

- техническая характеристика, наиболее отвечающая принятым в разрабатываемом техпроцессе режимам сварки;

- наибольшая эксплуатационная надежность и простота обслуживания;

- наибольший коэффициент полезного действия и наименьшее потребление энергии при работе;

- наименьшие габариты оборудования, требующие минимальную площадь для его размещения;

- наименьшая масса и минимальная стоимость.

Для подбора рациональных современных типов оборудования, соответствующих перечисленным признакам, следует пользоваться новейшими данными справочной и информационной литературы, проспектами и каталогами, справочниками, в которых приводятся описание, технические характеристики и стоимость электрического оборудования.

Для каждой технологической операции сварки необходимо указать применяемое сварочное оборудование. В описании принятого сварочного оборудования должны быть приведены его назначение, влияние на качество продукции и производительность труда, преимущества, модель, основные узлы, принцип работы и настройка на заданный режим, технические характеристики в форме таблицы в пояснительной записке.

Нужно выполнить сравнительный анализ двух наименований оборудования и написать вывод.