Практическая работа №6 Стыковая сварка сопротивлением и оплавлением углеродистых и легированных сталей - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Марка флюса Область применения 1 49.47kb.
Методическая разработка открытого урока. Тема урока: «Ручная дуговая... 1 62.4kb.
Структурообразование, свойства и технологии получения легированных... 1 293.34kb.
Методические указания к выполнению лабораторной работы архангельск 1 167.67kb.
Лабораторная работа №4 Микроструктура легированных сталей 1 209.61kb.
Практическая работа №9 Изучение оборудования для диффузионной и холодной... 1 143.66kb.
Справочник электродов 4 574.41kb.
Тема Дуговая и газовая сварка легированных сталей Тема 1 Наплавка... 1 50.78kb.
Практическая работа № Исследование лекарственных средств. Журнал... 1 40.91kb.
Практическая работа График роста ребенка Нина Чумель Практическая... 1 49.56kb.
Практикума «фрикционное материаловедение» 1 39.63kb.
Место расположения имущества 1 26.02kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Практическая работа №6 Стыковая сварка сопротивлением и оплавлением углеродистых - страница №1/1

Лабораторно-практическая работа № 6
Стыковая сварка сопротивлением и оплавлением углеродистых и легированных сталей

Расчёт параметров режима сварки
Тема 4.1 Технология стыковой сварки.
Цель работы: научиться определять параметры режима станковой сварки низкоуглеродистой и легированной стали.
Задание: рассчитать параметры режима сварки сопротивлением стержней из стали марки Ст 08 КП, когда d= 16 * 10-3 м; S = = 201 * 10-6 м2 и сварки оплавлением стержней из стали марки Ст 08 КП, когда dg = 20 * 10-3 м; S = = 314 * 10-6 м2.
Форма отчёта: письменная работа в произвольной форме.
Теоретические основы:
Расчет режимов стыковой сварки сопротивлением
Основными параметрами режима являются: сварочный ток (Iсв, кА) или плотность тока (j, А/м2), время сварки (tСВ, с ) начальное усилие сжатия ( Рн, кН). усилие осадки (Fос, кН) или соответственно начальное давление сжатие (рн, Н/м2) и давление осадки ( рос, Н/м2), осадка деталей при сварке (ос, м), установочная длина (l1 + l2, м).
Сварочный ток рассчитывают по формуле:

где

m - коэффициент, учитывающий изменение контактного сопротивления, принимается равным 0,4;

Тсв – температура металла в зоне сварки, равная 0,8 Тпл, °С;

Тср – средняя температура деталей при сварке, равная 0,33 Тсв;

S - площадь сечения свариваемых деталей, м2.

Время сварки выбирают в зависимости от площади сечения деталей (табл.6).

Таблица 6

Время сварки сопротивлением стержней из углеродистой стали





S  10-6, м2

tсв, с

25

0,6

50

0,8

100

1,0

250

1,5

500

'2,5

1000

4,5

Время сварки для стержней из сплавов с высокой электро- и теплопроводностью обычно в 2—3 раза выше [7]

Сопротивление сварочного контакта рассчитывают по формуле [1, 5]

где

rк - сопротивление в контакте при нагрузке 9,8 Н, Ом;

Fн - начальное усилие сжатия, Н;

 - коэффициент, зависящий от степени пластичности свариваемого материала (табл.7)

Таблица 7

Значения rк и  для различных материалов


Материал

гк. Ом



Стали

Аl,-Си-и Мg-сплавы



0,005 - 0,006

0,001 - 0,002



0,65 – 0,75

0,75 - 80,5


Усилие сжатия обычно равно усилию осадки и определяется, исходя из рекомендуемого давления для различных материалов.

Для сталей рекомендуется давление (1-2)-107 Н/м2, для цветных металлов (0,3—1,5)-107 Н/м2 (большие значения соответствуют большим сечениям). Если нагрев и осадка производятся при разных давлениях, то Рос определяется аналогично стыковой сварке оплавлением [7].

По выбранной величине давления рассчитывают начальное усилие сжатия, используя выражение

Fн = рн  S.
Величина осадки деталей под током зависит от свойств свариваемого материала и растет с увеличением площади сечения деталей.

Для пизкоуглеродистык сталей при сечении

(25-100)106 м2-ост = (0,8-1) 10-3 м; при сечении

(100-500) 106 м2 -ост = (1,5-1,8)10-3 м и при сечении

(500-1000)106 м3-ост = (2-2,5)10-3 м.
Для закаливающихся сталей эти значения необходимо увеличивать на 15—20%. Величина осадки без тока примерно такая же [6. 7].


S10-6, м2

25

50

100

250

500

1000

(l1+l2)10-3, м

3+3

4+4

5+5

6+6

9+9

12 + 12

При сварке низколегированных сталей эти значения увеличивают на 20-40%, легированных закаливающихся сталей — на 10 %.

При сварке разнородных сталей более теплопроводный металл сваривают с большей установочной длиной.
Расчеты режимов стыковой сварки сопротивлением
Основные параметры режима: скорость оплавления (Vоцл, м/с); сварочный ток (Iсв, кА) или плотность тока при оплавлении (jопл, А\м2); припуска на оплавление (ос, м) и её скорость (Vос, м/с; припуск на осадку под током (Δост, м); усилие осадки (Fос, Н) или давление осадки (pос, Н/м); установочная длина (l1+l2, м).
Сварочный ток lсв рассчитывают [1] по формуле:


где


Топл – температура оплавления, равная 1,25 Тпл ,оС;

Т1 – температура подогрева деталей перед сваркой, о С;

∂Т/∂Х – градиент температуры у торца деталей, для сталей может быть принять равными 1*105 оС/м; к коэффициент, быть принят 0,75-0,8;

rgg- контактное сопротивление, Ом.


Скорость плавления общий пуск (укорочение деталей) и плотность тока при сварке низкоуглеродистых сталей выбирают из данных, рекомендуемых авторами [6.7] в зависимости от сечения сварочных деталей (табл.8).
Параметры режима, определяющие нагрев при стыковой сварке оправлением
Таблица 8


S·10-6.м2

10-3, м

Vопл·10-3 м /с

jопл·106, А\ м2

500

1000


1500

2000


3000

4000


5000

6000



10

15

18



22

24

27



28

30


4,9

3,9


3,5

2,8


2,2

1,8


1,7

1,5


25

22

20



18

16

14



10

8

При сварке среднелегированных сталей скорость оплавления необходимо увеличивать на 20%; высокоуглеродистых на 40%. При сварки аустенитных сталей в ½ раза, скорость оплавления увеличивать на 20%. При сварке жаропрочные сплав плотность тока при оплавлении не должна превышать (8/12)*106 А/м2, а скорость оплавления необходимо увеличивать в 2 раза. При сварке титановых сплавов (8/12)*106 А/м. При сварке алюминиевых сплавов скорость оплавления необходимо увеличивать в 4 раза, медных сплавов - в 5 раз, тугоплавких металлов - в 35 раза. Остальные параметры необходимо выбрать по табл.9.

Контактные сопротивления определяют по формуле.



где


к1 коэффициент, учитывающий свойства свариваемой стали (для углеродных сталей- 1,для легированных-1,1)
Установочная длина (l1+l2) определяются свойствами свариваемого материала, конструктивными особенностями оборудования, а также необходимость обработки стыка в сварочной машине. Обычно установочная длина составляет при сварке стальных стержней (0,75 ÷1) d, при сварке медных стержней – d. При сварке труб установочную длину выбирают в зависимости от наружного диаметра трубы и составляет (0,5 ÷1) dн.

Припуски на оплавление и осадку выбирают в зависимости от общего припуска (табл. 8). Обычно припуск на оплавление (Δопл) составляет 70 ÷80%, а припуск на осадку (Δос) - 20÷30% от общего припуска (∑Δ).

Припуск на осадку под током (Δос*m) составляет 50÷100% от припусков на осадку (Δос).

Скорость осадки влияет на степень очистки стыка от оксидов [6,7]. Ее начальная должна быть не менее для чугуна (2÷3)∙10-2 м \ с, для высокоуглеродистой стали –(5-6)∙10-2 м \ с, для низкоуглеродистых сталей - (6÷8)∙10-2 м \ с, для сложнолегированных сталей - (8÷10)x10-2 м \ с, а для алюминия, алюминиевых сплавов и других с легкоокисляющимися элементами - 20∙10-2 м \ с. После 30÷40% осадки эта скорость уменьшается в 2-3 раза.

Давление осадки (Рос), определяющее качество соединения и зависящее от степени нагрева деталей, рекомендуется принимать по данным в табл. 9.

Таблица 9.


Давление осадки при сварке различных материалов [7]





Материал

Рос∙106 Н \ м 2 .

Непрерывным


оплавлением

Оплавлением

с подогревом

Сталь:


Низкоуглеродистая

Среднеуглеродистая

Высокоуглеродистая

Чугун


Сталь:

Ферритная

Низколегированная

Аустенитная при

Аустенитная при

Медь


Алюминий

Алюминиевые сплавы

Титан

Латунь


Бронза

60÷80


80÷100

100÷120


80÷100
100÷180

100÷110


150÷180

180÷220


250÷400

120÷150


130÷200

30÷60


140÷180

140÷180


40÷60


40÷60

40÷60


40÷60
60÷80

40÷60


100÷120

120÷140


-

-

-



30÷40

-

20






Порядок выполнения задания:
1. Разжигать параметры режима сварки сопротивление, используя данные, таблица

2. Разжигать параметры режима сварки оглавлением, используя данные, таблица 1.



3. Ответы на вопросы:
Контрольные вопросы:


  1. Какие параметры входят в режим стыковой сварки сопротивлением?

  2. Какие параметры входят в режим стыковой сварки оплавлением?





Критицизм может сделать тебя философом, но только вера может сделать тебя апостолом. Мария Эбнер-Эшенбах
ещё >>