Расчет по глубине проплавления

Исходные данные:

толщина свариваемого металла (стыковое соединение)

Задаваемые параметры:

требуемая глубина провара h - обычно определяется толщиной t

h = 0.5t ± (1-3) мм

Вычисляемые параметры:

сварочный ток (А) I_св = (80-100) h, где h в мм

или I_св =100 h / к₁,

где к₁ = 1.05…1.45 при сварке под флюсом на обратной полярности

1.75 при сварке в углекислом газе электродом 1.6 мм

диаметр сварочной проволоки d_э= 2 Ö I_св/(p j), где j - плотность тока,

зависит от диаметра: d_э,мм 2 3 4 5 6

j, А/мм² 65-200 45-90 35-60 30-50 25-45

 

напряжение на дуге для ручной сварки зависит от типа электрода и длины

дуги U_д =16-30 В

для сварки под флюсом и в углекислом газе

U_д = 20+(50*10^-3/Öd)* I_св ±1 В (d – в мм)

 

площадь наплавки за один проход, в см² – определяют по геометрии соединения:

3/4ge + bh (где g – выпуклость сварного шва, e – ширина шва, b – ширина зазора, h – глубина проплавления)

 

скорость сварки, м/час v_св= a_н I_св / (100r F_n) (F_n в см²)

найденную скорость необходимо сравнить с рекомендуемой: для d_э= 4-6 мм

v_св= (20-30)*1000 / I_св, для d_э = 2 мм v_св= (8-12)*1000 / I_св, которая

обычно находится в пределах 15-60 м/ч для автоматической и

10-35 м/ч при механизированной сварке

скорость подачи проволоки, м/ч v_пп= 4a_р I_св / (p d_э² r) (d_э - в мм)

производительность наплавки G_н= a_н I_св*10^-3 кг/ч

погонная энергия q_п = I_св*U_д* h / v_св Дж/см, где h = 0.7-0.9 – эффективный

КПД процесса нагрева

 

Расчет термического цикла

Термические циклы рассчитываются по расчетным режимам сварки, т.е. для сварки не менее двух соединений. Обратить внимание на правильный выбор расчетной схемы (линейный или точечный источник тепла, пластина или полубесконечное тело). По результатам расчетов строятся кривые охлаждения. Желательно этот расчет выполнить на ЭВМ, в этом случае в записке помимо обоснования выбора расчетных схем приводятся основные расчетные формулы и исходные данные, распечатка результатов расчета.

 

Анализ ожидаемой структуры зоны термического влияния

Анализ производится по диаграмме термокинетического превращения аустенита соответствующей стали или по расчетным значениям структурных составляющих. Обязательно дается заключение о приемлемости полученного результата, его соответствие требованиям технических норм. При наличии фотографий микроструктур дается сравнение результатов расчета и микроструктурного анализа.

Расчет ожидаемых характеристик механических свойств зоны термического влияния и (или) результаты механических испытаний наплавленного металла и сварного соединения

Необходимо привести методику (эскизы проб и образцов для испытаний) и результаты механических испытаний (как минимум замера твердости в сварном соединении), либо выполнить расчет ожидаемых свойств. Результаты сравнить с требованиями технических норм.

Расчет ожидаемых сварочных деформаций

Необходимо дать анализ возможных общих и местных деформаций секции, сделать расчет величины наиболее характерных деформаций, сравнить их с допускаемыми. При необходимости назначить меры по их уменьшению (до сварки, в процессе и после сварки).

Выводы

В этом пункте коротко формулируются основные результаты раздела, т.е. не что сделано, а какие результаты получены

Рекомендуемый объем раздела – 15-20 страниц

Технологический процесс сборки и сварки секции

Принципиальная последовательность сборки и сварки

Описывается принципиальная последовательность сборочных и сварочных операций с учетом предлагаемого технологического процесса

Обоснование выбора сварочных материалов

При выборе сварочных материалов учитываются способ сварки и требования технических норм. Выбор обосновывается для всех сварных соединений изделия, включая приварку деталей насыщения, россыпи и прихватку. Предпочтение отдавать современным материалам, включая и зарубежные.

Обоснование выбора сварочного оборудования

Обосновать выбор сварочных аппаратов и источников питания, привести их основные технические характеристики. Обратить внимание на соответствие последних режимам сварки. Предпочтение отдавать современному оборудованию.

Методы контроля и испытаний

Указываются операции, методы и технические средства контроля на всех этапах изготовления – предварительного, пооперационного и заключительного. Приводится методика испытания (контроля), объем и критерии оценки качества сварных соединений по техническим нормам.

Выводы

См. комментарий к пункту «Выводы» раздела 2

Рекомендуемый объем раздела – 15-20 страниц

 

Охрана труда

Раздел выполняется по согласованию с кафедрой экологической безопасности

Анализ опасных и вредных факторов при сборке и сварке конструкции

Расчет общеобменной (или местной) вентиляции (заземления, освещенности)

Выводы

См. комментарий к пункту «Выводы» раздела 2

Рекомендуемый объем раздела – 5-10 страниц

 

Общие выводы

Формулируются основные выводы по всем разделам дипломного проекта, учитывая комментарии к пункту «Выводы» раздела 2

Список литературы оформляется в соответствии с существующими требованиями (необходимо привести эти требования)

Приложения

В приложении приводятся: ведомость графической части проекта, спецификации ко всем чертежам (короткие спецификации можно размещать непосредственно на чертежах), распечатки расчетов на ЭВМ и другие дополнительные материалы, имеющие непосредственное отношение к проекту и не включенные в основной текст записки.

 

Пояснительная записка оформляется в полном соответствии с требованиями государственных стандартов и методических указаний для дипломников специальности.

По согласованиюс руководителем один из разделов пояснительной записки оформляется на английском языке.

Рекомендуемый объем пояснительной записки – 60-70 страниц

 

Графическая часть проекта

Графическая часть проекта должна содержать не менее 5 листов, включая плакаты по расчетной части и чертеж конструкции.

Примерное содержание этой части.

1. Сборочный чертеж (общий вид) конструкции, для которой разрабатывается технология

Чертеж оформляется в строгом соответствии с требованиями ЕСКД.

2. Таблица сварных соединений конструкции. В таблице приводятся конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей и шва сварного элемента в соответствии с действующими ГОСТами на основные типы, конструктивные элементы и размеры.

3.Схема технологической последовательности сборки и сварки конструкции с таблицей примененных сварочных материалов

4.Расчет режимов сварки: основные формулы и таблица результатов расчета. В таблице указываются тип соединения по ГОСТ, толщина или катет, положение в пространстве, все параметры режима – ток, напряжение, диаметр электрода, скорость подачи проволоки и скорость сварки, расход газа, погонная энергия.

5.Анализ ожидаемой структуры – расчетные схемы термического цикла, диаграмма термокинетического превращения аустенита с наложенными кривыми охлаждения или Расчет ожидаемых характеристик механических свойств зоны термического влияния и (или) результаты механических испытаний наплавленного металла и сварного соединения

6.Расчет сварочных деформаций секции – основные расчетные схемы, формулы, таблица результатов расчета и допускаемых величин

Литература (обязательная)

1. Технология сборочно – сварочных процессов в судостроении: Учеб. пособие /В.Ф.Квасницкий, Г.В.Ермолаев, С.В.Драган и др.; под ред. В.Ф.Квасницкого. – Николаев: НКИ, 1990. – 97 с.

2. Расчеты в дипломных проектах по технологии и оборудованию сварочного производства: Учеб. пособие /под ред. В.Ф.Квасницкого. – Николаев: НКИ, 1991. – 89 с.

3. Бугаєнко Б.В., Сагань В.Я. Технологічні процеси зварювального виробництва: методичні вказівки до виконання курсового проекту. – Миколаїв, НУК. 2010. –52с. Електронний аналог

 

Методические рекомендации составил канд. техн. наук, профессор НУК Ермолаев Г.В.

 

 

Утверждены на заседании кафедры сварочного производства

24 ноября 2011г, протокол №