Рекомендуемый библиографический список. 1. Справочник сварщика / Под

1. Справочник сварщика / Под. Ред. В.В. Стенонова - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 560с, ил.

2. Гуляев А.И. Технология точечной и рельефной сварки сталей. - М.: Машиностроение, 1978. - 246 с.

3. Орлов Б.Д. и др. Технология и оборудование контактной сварки. - М.: Машиностроение, 1975. - 536 с.

4. Сергеев Н.П. Справочник молодого сварщика. - М.: Высшая школа, 1979. - 208с.

Лабораторная работа № 9

Расчет режима автоматической сварки под слоем флюса по заданной глубине провара

1. Основные теоретические представления

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса относится к термическому классу сварки. При этом способе (рис. 1) дуга 10 горит между электродной проволокой 3 и свариваемым металлом 8. Ис­пользуется как постоянный, так и переменный ток. Дуга и ванна жид­кого металла 9 со всех сторон плотно закрыты слоем флюса 5 толщиной 30-50 мм. Часть флюса расплавляется, образуя жидкий шлак 4, играющий важную роль в получении качественного шва.

Рис. 1. Схема автоматической дуговой сварки под слоем флюса

Подача проволоки в дугу осуществляется с помощью механизма 2; механизировано и перемещение проволоки вдоль шва. Ток к электроду подается через токопровод 1.

Для сварки под флюсом характерно глубокое проплавление основного металла. По мере продвижения сварочной проволоки происходит охлаждение и затвердевание металлической и шлаковой ванн с образованием сварного шва 7, покрытого корочкой шлака 6.

Основными преимуществами автоматической сварки под флюсом являются:

1. Повышение производительности по сравнению с ручной дуго­вой сваркой в 5-20 раз, что достигается за счет использования больших (до 2000 А) сварочных токов и сварки протяженных швов. При сварке под флюсом вылет электрода, т.е. расстояние от токоподвода до мест горения дуги, значительно меньше, чем при ручной, поэтому можно, не опасаясь перегрева электрода и отделения защитного покрытия, в несколько раз увеличить силу тока. Кроме того, плотная флюсовая защита сварочной ванны уменьшает разбрызгивание и угар металла. Увеличение силы тока позволяет сваривать металл большой толщины (до 20 мм) за один проход без разделки кромок.

2. Повышение качества сварного соединения благодаря надежной защите сварочной ванны флюсом, интенсивной металлургической обра­ботке вследствие увеличения объема жидкого шлака, сравнительно медленного охлаждения шва под флюсом, постоянству формы и размеров шва по всей длине.

3. Уменьшение себестоимости процесса вследствие его механиза­ции, устранения некоторых подготовительных операций (разделки кромок), повышения производительности сварки.

4. Улучшение условий труда сварщика-оператора, повышение общего уровня и культуры производства вследствие почти полной его механизации.

Сварные швы, выполненные автоматом, имеют три наиболее важных размера, влияющих на качество соединения: глубину провара h, ширину шва l, выпуклость g (рис. 2).

Отношение ширины шва к глубине провара называет коэффициентом формы провара

ψ_пр = l / h (1)

Рис. 2. Основные геометрические параметры шва:

а - стыковое соединение без зазора и разделки кромок свариваемых заготовок;

б - стыковое соединение с зазором без разделки кромок.

Условные обозначения (остальные обозначения в тексте):

S - толщина свариваемых заготовок;

H - общая высота шва;

b - величина зазора между свариваемыми заготовками.

Коэффициент формы провара для автоматических швов должен быть в пределах 1.3-4.0, чтобы уменьшить вероятность образования горячих трещин.

Отношение ширины шва к выпуклости называют коэффициентом формы валика:

ψ_в = l / g (2)

Обычно ψ_в=5.0÷8,0.

Размеры шва в значительной степени зависят от режима сварки. С увеличением силы сварочного тока повышается эффективная мощность дуги и, как следствие, увеличивается количество расплавленного свариваемого и электродного металлов. При этом значительно возра­стают глубина провара, выпуклость валика, незначительно - ширина валика, а величины ψ_пр и ψ_в уменьшаются.

Повышение напряжения на дуге увеличивает ее длину и площадь воздействия на свариваемые заготовки. В результате увеличивается ширина шва и уменьшается выпуклость валика. Повышение напряжения существенного влияния на провар не оказывает, но приводит к заметному увеличению расхода флюса.

Увеличение скорости сварки до 40-50 м/ч приводит к увеличению горизонтальной составляющей давления дуги на расплавленный металл сварочной ванны. Толщина слоя жидкого металла под дугой уменьшается, поэтому тепловое воздействие дуги на основной металл возрастает и глубина проплавления увеличивается, несмотря на уменьшение погонной энергии. При дальнейшем увеличении скорости сварки погонная энергия и глубина провара уменьшаются. Ширина валика и выпуклость при возрастании скорости сварки снижаются.

Увеличение диаметра электродной проволоки вызывает уменьшение глубины провара и выпуклости валика, ширина шва увеличивается. При этой коэффициенты ψ_пр и ψ_в резко увеличиваются.

При сварке постоянным током в катодном пятне выделяется больше тепла, чем в анодном. Поэтому при прямой полярности тока (электрод является катодом, а свариваемая заготовка - анодом) основного металла расплавляется меньше, чем при обратной полярности. Это обуславливает уменьшение ширины шва и глубины провара при сварке постоянным током прямой полярности по сравнению со сваркой на обратной полярности. Зона проплавления при сварке на переменном токе при тех же параметрах занимает промежуточное значение: меньшее, чем при обратной полярности и большее, чем при прямой.

Величина зазора между свариваемыми заготовками, разделка свариваемых кромок и вид соединения шва оказывают незначительное влияние на форму шва: очертание провара и общая высота шва остается практически постоянными. Указанные величины влияют главным образом на соотношение долей участия основного и наплавленного металла в шве.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: