69606

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ СВАРНОГО ШВА ПРИ СВАРКЕ НАКЛОННЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Цель работы - ознакомиться с оборудованием поста механизированной сварки наклонным электродом и пучком электродов, выяснить влияние режима дуговой сварки наклонным электродом на изменение формы и размеров шва.

Русский

2014-10-07

1.95 MB

3 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 51

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ  И РАЗМЕРОВ СВАРНОГО ШВА ПРИ СВАРКЕ НАКЛОННЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

Цель работы - ознакомиться с оборудованием поста механизированной сварки наклонным электродом и пучком электродов, выяснить влияние режима дуговой сварки наклонным электродом на изменение формы и размеров шва.

Теоретические сведения

Дуговая сварка относится к сварке плавлением. При этом виде сварки плавление основного и присадочного металлов осуществляется электрической дугой, горящей между электродом и свариваемым металлом. Расплавленные основной и присадочный металлы (электрод или проволока) образует сварочную ванну, в результате кристаллизации металла сварочной ванны образуется сварной шов.

На рис. 51 показана схема ручной дуговой сварки металлическим электродом с покрытием (стрелкой обозначено направление сварки):

 I - металлический стержень;

2 - покрытие электрода;

3 - газовая атмосфера дуги;

4 - сварочная ванна;

5 - затвердевший шлак;

6 - закристаллизовавшийся металл шва;

7 - основной металл (изделие);

8 - капли расплавленного электродного металла;

9 - глубина проплавления.

Элементами геометрической формы сварочного шва являются: при стыковых соединениях (рис. 51.2,а) - ширина шва в , глубина провара hпр, высота выпуклости шва hв;  при тавровых (рис. 51,2,б), угловых и нахлесточных соединениях - ширина шва в , высота шва k и катет шва k.

На качество и работоспособность сварного соединения, выполняемого ручной дуговой сваркой, влияют не только конструктивные элементы шва, но и отношение ширины однопроходного шва к глубине провара. Коэффициент формы провара  ψпр  = b 

                            hпр                                                                                                                                               может изменяться в пределах 0,5...4,0.   Оптимальное его значение равно 1,3...2,0,   Отношение ширины шва к его выпуклости ψв = b 

                                                                                 hв               

(коэффициент формы валика) при хорошо сформированных швах не должно выходить за пределы 7...10.

Под режимом сварки понимают совокупность условий, создающих устойчивое протекание процесса сварки: стабильное горение сварочной дуги, получение сварных

швов необходимых размеров, формы и качества. Режим сварки включает  в себя ряд параметров, которые подразделяют на основные и дополнительные. К основным параметрам режима ручной дуговой сварки относят значение, род и полярность тока, диаметр электрода, напряжение, скорость сварки и колебание электрода, к дополнительным - покрытия электрода, начальную температуру основного металла, положение электрода в пространстве и положение изделия в процессе сварки.

Влияние сварочного тока проявляется в том, что с его увеличением усиливается давление столба дуги на поверхность жидкого металла, дуга больше погружается в основной металл, возрастает количество расплавленного в единицу времени электродного металла. В результате этого глубина провара и доля участия основного металла шва увеличивается, ширина шва почти не меняется, а высота выпуклости шва возрастает. Коэффициент формы провара уменьшается.

Влияние рода тока и полярности на форму шва объясняется различным количеством теплоты, выделяющейся на катоде и аноде. При сварке на аноде дуги выделяется меньше теплоты, и на постоянном токе прямой полярности глубина провара получается примерно на 40...50% меньше; чем при сварке на обратной полярности, и на 15...20% меньше, чем при сварке на переменном токе. В связи с этим при сварке на прямой полярности коэффициент наплавки и высота выпуклости шва больше, чем при сварке на обратной полярности.

Увеличение диаметра электрода при неизменном сварочном токе приводит к усилению блуждания активного пятна по сечению конца электрода и поверхности сварочной ванны, вследствие чего глубина провара и выпуклость шва уменьшается, а ширина шва возрастает. Если при том же токе сварку производить электродами меньшего диаметра, это приведет к возрастанию плотности тока, в результате увеличится глубина провара, уменьшатся ширина шва и коэффициент формы провара.

Влияние напряжения дуги зависит в основном от длины дуги. Чем больше длина дуги, тем больше напряжение. Увеличение напряжения дуги приводит к увеличению ее подвижности, в результате чего значительно возрастает ширина шва, заметно снижается выпуклость шва, а глубина проплавления в практически встречающихся пределах изменения напряжения дуги остается почти постоянной.

Увеличение скорости сворки приводит к сильному отклонению столба дуги в сторону, противоположную направлению скорости сварки, вследствие чего увеличивается горизонтальная составляющая давления дуги на расплавленный металл сварочной ванны, из-под дуги вытесняется больше жидкого металла, толщина слоя жидкого металла под дугой уменьшается, и глубина проплавления при возрастании скорости сварки возрастает. Это приводит к сокращению площади сечения шва, уменьшению ширины шва, увеличению доли участия основного металла в металле шва и уменьшению коэффициента формы провара. При дальнейшем увеличении скорости сварки время теплового действия дуги на металл и глубина провара уменьшаются, а при значительной скорости сварки будет несплавление основного металла с металлом шва.

Колебанием концом электрода поперек шва пользуются для образования уширенного валика, для чего электроду сообщают поперечные колебательные движения чаще всего с постоянной частотой и амплитудой, совмещенные с поступательным движением электрода. Ширина валика не должна быть более двух-трех диаметров электрода. При выполнении более широких валиков в результате охлаждения шлака возможно образование дефектов в сварном шве.

Чтобы облегчить труд сварщика и повысить производительность труда, в промышленности применяют различные высокопроизводительные способы сварки. Чаще всего используется сварка пучком электродов и сварка наклонным электродом.

Сварка пучком электродов - ручная сварка металлическим электродом, осуществляемая с использованием одновременно нескольких штучных электродов с качественным покрытием. Электроды скрепляются между собой и нескольких местах проволокой, в то время как их контактные концы свариваются вместе и вставляются в общий электрододержатель (пучок электродов). Ток подводится одновременно ко всем электродам, а дуга горит попеременно между отдельными электродами пучка и изделием. Для наплавочных работ применяются пучки из нескольких электродов, расположенных в один ряд в виде гребенки; для собственно сварочных работ используются пучки, имеющие сечение в форме треугольника, квадрата и т.п. Подача в золу дуги нескольких штучных электродов вместо одного способствует повышению производительности сварки за счет того, что нагрев стержней внутренней теплотой будет меньше, чем при сварке одним электродом при том же токе. Поэтому при сварке пучком можно устанавливать большой ток.

На рис. 51.3 показаны примеры возможных сочетаний пучков электродов.

Сварка наклонным электродом - сварка металлическим электродом, при которой происходит самоподача в зону дуги электрода с качественным покрытием, у которого нижний конец с выступающим краем покрытия опирается на изделие, в то время как верхний конец закрепляется в специальном скользящем электрододержателе. По мере оплавления электрод перемещается по направляющей вдоль линии сварки параллельно самому себе. Сечение шва регулируется изменением угла наклона электрода. На рис. 51,4 изображена схема процесса сварки наклонным электродом.

По сравнению с ручной дуговой сваркой сварка наклонным электродом отличается более высокой производительностью процесса, так как один сварщик может обслуживать не менее двух штативов. Сварные швы, выполненные механизированной сваркой наклонным электродом, получаются гладкими, мелкочешуйчатыми с вогнутой поверхностью.

Лабораторная установка для исследования влияния режима дуговой сварки на форму и геометрические размеры сварного шва (рис. 51.4) состоит из источников питания (переменного ТСД-1000 и постоянного ВДУ-504) тока, осциллятора 3, установки сварки наклонным электродом  I, а также направляющей на штативе 2.

Осциллятор (сварочный) - аппарат для создания импульсов высокого напряжения высокой частоты, служит для облегчения ее зажигания посредством дополнительной ионизации газовой среды в дуге, к которой он подключается параллельно или последовательно со сварочным источником питания.

  Ψ пр                                                                                          ψ в   

                                                                                                           

20

4

15

 

3

10

2

                             1                             2                             3


Таблица
51.1

№ п\п

Род и полярность тока

Iсв А

Исв

В

Uсв м/ч

hпр мм

hb

мм

b  мм

ψпр

ψb

Примечание

1

Постоянный  (прямая)

2

Постоянный (обратная)

3

Постоянный 1 ел.

4

Постоянный 2 ел.

5

Постоянный 3 ел.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

14333. Механіка матеріальної точки та твердого тіла 5.29 MB
  ФІЗИКА Методичні рекомендації до вивчення курсу фізики. Механіка модуль ІІІ. Для студентів спеціальностей: У методичних рекомендаціях викладено повний лекційний курс з дисципліни фізики з розділу Механіка матеріальної точки та твердого тіла а також навед
14334. Механіка матеріальної точки. Механіка твердого тіла. Методичка 1.78 MB
  Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з дисципліни ФІЗИКА Модуль 1 Механіка матеріальної точки модуль 2 Механіка твердого тіла Миколаїв 2010 Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з дисципліни фізика розділу Ме...
14335. Вимірювання фізичних величин та обробка результатів. Методичка 619.5 KB
  МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМУ З ФІЗИКИ Вимірювання фізичних величин та обробка результатів для студентів спеціальностей Методичні рекомендації до лабораторного практикуму з фізики: Вимірювання фізичних величин та обробка результа
14336. Оценка достоверности результатов эксперимента с помощью критерия Пирсона 242.5 KB
  Лабораторная работа №5 Тема: Оценка достоверности результатов эксперимента с помощью критерия Пирсона Цель работы: ознакомление и приобретение навыков статической обработки результатов экспериментальных данных в судостроении Задача: выполнить статическую обрабо...
14337. Якорное устройство судна. Экспериментальная оценка уравнения цепной линии 270.5 KB
  Тема: Якорное устройство судна. Экспериментальная оценка уравнения цепной линии. Цель работы: Ознакомление с характеристиками и физическим явлением используемом в якорном устройстве. Задача: Определить основные параметры формы тяжелой гибкой нити усилия натя...
14338. Швартовное устройство судна. Экспериментальная оценка формулы Эйлера 542.5 KB
  Лабораторная работа №1 Тема: Швартовное устройство судна. Экспериментальная оценка формулы Эйлера. Цель работы: ознакомление с характеристиками и физическим явлением используемом в швартовном устройстве. Задача: определить коэффициент трения f между канатом...
14339. Грузовое устройство судна. Экспериментальная оценка грузоподъемности и коэффициента полезного действия талей 428.5 KB
  Лабораторная работа № 2 Тема: Грузовое устройство судна. Экспериментальная оценка грузоподъемности и коэффициента полезного действия талей. Цель работы: Ознакомление с характеристиками и физическим явлением используемом в грузовом устройстве. Задача: Опре...
14340. Якорное устройство судна. Экспериментальная оценка уравнения цепной линии 341 KB
  Лабораторная работа №3 Тема: Якорное устройство судна. Экспериментальная оценка уравнения цепной линии. Цель работы: Ознакомление с характеристиками и физическим явлением используемом в якорном устройстве. Задача: Определить основные параметры формы тяжелой г...
14341. Личностный дифференциал 85.5 KB
  Личностный дифференциал Методика личностного дифференциала ЛД разработана на базе современного русского языка и отражает сформировавшиеся в нашей культуре представления о структуре личности. Методика ЛД адаптирована сотрудниками психоневрологического института и...