Сварочная проволока СВ-08Г2С (ПСГ-0302) – один из наиболее универсальных типов сварочной проволоки, используемых в автоматических и механизированных сварочных процессах. Эта проволока подходит как для использования в сварочных автоматах, так и в устройствах полуавтоматической сварки.
Таблица 1.6. Химический состав проволоки:
C
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Cr
|
Ni
|
<0,05-0,11
|
1,8-2,1
|
0,7-0,95
|
<0.013
|
<0,015
|
<0,20
|
<0,025
|
Таблица 1.7. Механические свойства металла:
марка
|
предел текучести, МПа
|
текучести, МПа
временное сопротивление разрыву, МПа
|
относительное удлинение, %
|
ударная вязкость, Дж/см² при -29ºС
|
Св 08Г2С
|
>430
|
>560
|
28
|
55
|
1.3 Расчет режимов сварки
Расчет режимов автоматической сварки под флюсом
Производим расчет режима сварки для соединения С17, выполненного по ГОСТ 167037-80.
Необходимо, чтобы глубина проплавления была Н=8 мм
Определим силу тока сварки, которая может обеспечить это проплавление:
. (1.1)
где kh – коэффициент пропорциональности равный 1,40 мм/А
Значения этого коэффициента для средних значений тока приведены в таблице 1.8
Таблица 1.8 «Значения коэффициента kh в зависимости от условий сварочного процесса».
Марка флюса
|
Диаметр
электродной проволоки, мм
|
Коэффициент kh, мм/А
|
Переменный ток
|
Постоянный ток
|
Прямая
полярность
|
Обратная
полярность
|
АН – 348А
|
2,0
|
1,25
|
1,15
|
1,40
|
3,0
|
1,10
|
0,95
|
1,25
|
4,0
|
1,00
|
0,90
|
1,10
|
5,0
|
0,95
|
0,85
|
1,05
|
6,0
|
0,90
|
-
|
-
|
Нужно определить диаметр электродной проволоки. Его можно получить по формуле (1.2):
(1.2)
где i – допустимая плотность тока 200 А/мм2
Плотность тока зависит от диаметра электрода таблица 1.8:
Таблица 1.9 «Зависимость плотности тока от диаметра сварочного электрода»
dэ, мм
|
1,0
|
2,0
|
3,0
|
4,0
|
5,0
|
6,0
|
i, А/мм2
|
90…400
|
65…200
|
45…90
|
35…60
|
30…50
|
25…45
|
Для принятого диаметра электрода и силы сварочного тока вычисляем оптимальное напряжение
(1.3)
Зная сварочный ток, диаметр электрода и напряжение дуги, вычисляем коэффициент формы провара по формуле (2.5)
(1.4)
где - коэффициент, величина которого зависит от рода тока и полярности.
При i ≥ 120 А/мм2 величина коэффициента остается неизменной (для постоянного тока обратной полярности = 0,92).
При автоматической сварке должен находится в диапазоне 0,8-4,0.
При меньших значениях возможно образование горячих трещин, а при больших возникновение деформаций.
При известной глубине проплавления и коэффициенте формы провара, можно определить ширину шва (1.5):
е = Ψпр*Н = 1,1*8 = 8,8≈9мм. (1.5)
Используя оптимальные значение формы усиления шва ΨB, определяем высоту валика (1.6)
q = e/ ΨB = 9/8=1,1 мм. (1.6)
Численное значение Ψв лежит от 7…10.
Вычисляем площадь сечения наплавленного металла по формуле (1.7):
FН = 0,73 e q=0,73*9*1,1=7,2 мм2. (1.7)
Вычислим коэффициент наплавки άн:
Как известно при сварке под слоем флюса идет малое количество потерь электродного металла, можно считать, что коэффициент наплавки αн равен коэффициенту расплавления αр.
αр=αдр+αтр=11,6+4=15,6 г/А*ч (1.8)
где αдр – составляющая коэффициента расплавления электрода, обуславливаемая тепло вложением сварочной дуги, г/А*ч;
αтр - составляющая коэффициента расплавления, зависящая от тепло вложения вследствие предварительного нагрева вылета электрода протекающим током, г/А*ч.
Сварка под слоем флюса ведется постоянным током , поэтому удельное количество теплоты, которое выделяется в область электродов, будет меняться в достаточно малых количествах. Составляющая коэффициента расплавления равна:
αдр = 11,6±0,4 г/А*ч (1.8)
Величину αтр рассчитываем по уравнению (1.10):
(1.10)
где l – вылет электрода, см;
– диаметр электрода, см.
Вылет электрода определяем по выражению (1.11)
l = (8…12) dэ = 9*2 = 18 мм (1.11)
Вычисляем скорость перемещения сварочной дуги по формуле (1.12)
(1.12)
где - коэффициент наплавки, г/А*ч;
- плотность наплавленного металла 0,78 г/см3.
Определим скорость подачи электродной проволоки по формуле (1.13)
(1.13)
где Fэл – площадь поперечного сечения электрода, см2;
- плотность электродного металла, г/см3.
Рассчитываем фактическую скорость охлаждения околошовной зоны:
При однопроходной сварке листов встык со сквозным проплавлением по формуле (2.15)
где Vохл – мгновенная скорость охлаждения, °С/с;
- коэффициент теплопроводности, Дж/см*с*°С;
– объемная теплоемкость, Дж/см3;
То –температура изделия до сварки °С;
Тм – температура наименьшей устойчивости аустенита (Тм=500…600 °С)
qn – погонная энергия сварки, Дж/см;
δ – толщина свариваемых деталей, см.
Вычислим режим сварки на шов С8, который выполняется по ГОСТ 14771 – 76, толщина свариваемого металла 12мм. Определим площадь шва FН, мм2:
где h – общая глубина проплавления, мм; S – толщина свариваемого металла, мм; b, g, h, e – конструктивные элементы и размеры по ГОСТ 14771-76.
Площадь шва каждого прохода принимаем примерно Fn = 30 мм2. Отсюда определим число проходов:
Определим значение сварочного тока I, А:
где Н – глубина проплавления, примерно равная 1/4 от толщины металла при многопроходной сварке, 4 мм (при полном проплавлении), кН – коэффициент, равный 2,1 при сварке в СО2 на токе обратной полярности и диаметре проволоки 1,2 мм.
Определим фактический диаметр сварочной проволоки, мм:
где j – коэффициент, при примерном диаметре проволоки равный 90÷400.
Определим напряжение на дуге, В:
Определим коэффициент формы провара ψпр:
где к’ – коэффициент, величина которого зависит от рода тока и полярности, при j < 120 А/мм2 для постоянного тока обратной полярности
Определим ширину шва е, мм:
Для более точного определения значения скорости сварки определим коэффициент наплавки αН:
для этого определим коэффициент потерь ψn, по формуле:
Определим коэффициент расплавления αр по формуле:
где l – вылет электродной проволоки, мм l = (8…12)dсв.пр=8∙1,2=10 мм.
Определим более точно значение скорости сварки Vсв, см/с:
≈10 м/ч
Определим значение скорости подачи сварочной проволоки Vпод, см/с:
м/ч
Определим погонную энергию qn, Дж/см:
Достарыңызбен бөлісу: |