Расчет параметров режима автоматической сварки в среде СО2 и размеров шва. Толщина пластин S =20мм, перекрытие швов f =2мм, зазор p =1мм.

Задание 6

Расчет параметров режима автоматической сварки в среде СО₂ и размеров шва. Толщина пластин S =20мм, перекрытие швов f =2мм, зазор p =1мм.

Схема сварного шва представлена на рис.1.

Рис.1 - Схема сварного шва.

Произведу подбор проволоки для стали 30ХГСА: СВ-08ГСМТ; d _пр 1,6(мм).

Ток принимаю постоянный, обратной полярности, для обеспечения наибольшей глубины проплавления.

Проверю необходимость предварительного подогрева:

Т.к. полученное значение меньше 0,46, следовательно предварительный подогрев не требуется.

Рассчитаю сварочный ток:

где:

H = 12(мм) - глубина проплавления одного шва, при условии что H ₁ = H ₂:

K_h = 1,75 - коэффициент пропорциональности, выбираемый по таблице исходя из величины d _пр.

Полученную силу тока принимаю I _св = 550(А), т.к. произведя расчеты с предыдущим значением, получил слишком большую расчетную глубину проплавления.

Плотность тока:

где:

I _св = 550(А) - сила сварочного тока;

S = 2,01(мм²) - площадь сечения проволоки:

Напряжение на дуге:

где:

I _св = 550(А) - сила сварочного тока;

d _пр = 1,6(мм) - диаметр проволоки:

Определяю скорость сварки:

где:

P = 8000(Ам/ч) - коэффициент, принимаемый в зависимости от d _пр.

I _св = 550(А) - сила сварочного тока:

Погонная энергия равна:

где:

I _св = 550(А) - сила сварочного тока;

U _д = 41,7(В) - напряжение на дуге;

η _и = 0,7 - принимаю КПД для сварки в СО₂;

V _св = 0,4(см/с) - скорость сварки:

Расчетная глубина проплавления:

где:

А = 0,0156(см³/кал) - коэффициент;

q _п = 9632(кал/см) - погонная энергия;

ψ _пр = 1,7 - коэффициент проплавления:

здесь:

I _св = 550(А) - сила сварочного тока;

d _пр = 1,6(мм) - диаметр проволоки;

U _д = 41,7(В) - напряжение на дуге;

k' = 0,92 - коэффициент, принимаемый в зависимости от плотности тока. Для постоянного тока, обратной полярности k' = 0,92, если выполняется условие:

Сравнивая расчетную и фактическую глубины проплавления, можно сделать вывод о том, что режимы и сварочные материалы подобраны верно.

Рассчитаю геометрические параметры шва.

Площадь наплавки:

где:

ψ _п = 0,05 - коэффициент потерь;

I _св = 550(А) - сила сварочного тока;

γ = 7,8 (гр/см³) - плотность стали;

V _св = 0,4(см/с) - скорость сварки;

α _р = 14(гр/А·ч) - коэффициент расплавления:

здесь:

= 12(гр/А·ч) - тепловложение дуги;

= 1...2 (гр/А·ч) - составляющая, зависящая от тепловложения сварочного тока в следствии предварительного нагрева вылета электрода, принимаю =2.

Ширина шва:

где:

ψ _пр = 1,5 - коэффициент проплавления;

H =12(мм) - глубина проплавления:

Усиление валика шва:

где:

В =1,8(см) - ширина шва;

F _н = 0,65(см²) - площадь наплавки:

Общая высота шва равна:

Рассчитаю усиление шва с учетом зазора:

где:

Д = 1,7(см) - высота шва соединения в стык без зазора;

b = 0,1(см) - зазор;

В = 1,8(см) - ширина шва;

F _н = 0,65(см²) - площадь наплавленного металла:

Полученные геометрические размеры шва удовлетворяют требованиям.

Дата добавления: 2015-09-29