124328 (Сварка левой половины корпуса редуктора мотоблока), страница 3

Сварка в среде аргона

Аргон – инертный газ без цвета, запаха, тяжелее воздуха примерно на 38%. Плотность аргона 0,001783 г/см3, а по отношению к воздуху 1,38. В воздухе аргона содержится ничтожное количество – 0,935%. С большинством элементов он не образует химических соединений и нерастворим в жидких и твердых металлах. Аргон получают из воздуха, переохлажденного до низких отрицательных температур, путем избирательного испарения при температурах выше – 185,5 С.

Согласно ГОСТ 10157-73 выпускают три марки аргона различной чистоты: А – 99,99%, Б – 99,96% и В – 99,90% чистого аргона, остальное – примеси кислорода и азота. Поставляется и хранится аргон в сжатом газообразном состоянии в стальных баллонах под давлением 15 МПа.

Степень чистоты аргона для сварки является существенным фактором. Чистый аргон марки А предназначен для защиты шва при сварке титановых сплавов, циркония, молибдена и других активных металлов и их сплавов, а также особо ответственных изделий из сталей; марки Б – для сварки плавящимся и неплавящимся электродом алюминиевых и магниевых сплавов; марки В – для сварки изделий из чистого алюминия, нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов; аргон технический предназначен в основном для плазменной резки.

Защитные газы (углекислый газ, аргон и др.) при наличии сертификатов завода-изготовителя подвергают контролю только в том случае, если в сварных швах, выполненных с их использованием, обнаруживают недопустимые дефекты. Тогда проверяют газы на наличие или отсутствие вредных примесей и влаги. Последнюю, проверяют по температуре точки росы.

Расчет расхода сварочных материалов

Расход газа:

Н2 = Q2 Ln + Qдоп , где:

Q2 – удельная норма расхода газа на 1 м шва;

Ln – длина шва;

Qдоп – дополнительный расход газа на продувку газовых конструкций настройку оборудования :

Qдоп = q2 – t п.з., где:

q2 – оптимальный расход газа, 10 п/м шва.

t п.з. – подготовительно-заключительное время.

Числовые значения представлены в технологическом листе № 2 курсового проекта для каждой операции.

Расчет расхода сварочной проволоки :

Нпр = Мn + (0,07-0,15 мк) [г/м], где:

Mn – масса наплавленного металла:

Mn = p Fn 10-3 , где:

Fn – площадь поперечного сечения шва мм2

Р – плотность металла шва, 7,5а/мм3

Выбор сварочного оборудования

Для сварки корпуса редуктора используется сварочный полуавтомат типа ПДПГ-300, предназначенный для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов стали толщиной от 1,5 мм.

Устройство полуавтомата представляет собой установку (см. рис. 3), состоящую из выпрямителя поз. 1, блока управления поз. 2, подающего устройства с кассетой поз. 3, сварочной горелки поз. 4, соединительных проводов поз. 5 и поз. 6, кабеля поз. 7.

Управление полуавтоматом осуществляется с пульта управления, расположенного на подающем механизме.

Газовая аппаратура полуавтомата состоит из редуктора-расходометра, снабженного подогревателем газа и газового клапана. Редуктор-расходомер закрепляется на баллоне с газом и служит для снижения давления газа и регулирования его расхода.

Сварка осуществляется проволокой марки СВ08Г2С по ГОСТ 2246-70.

Рис. 3. Общий вид полуавтомата ПДГ-312

Технические характеристики полуавтомата ПДГ-312У3

Расчет параметров режима сварки

Сварку в защитных газах выполняют на постоянном токе. Сила тока зависит от диаметра и состава электрода, скорости подачи электродной проволоки, полярности, вылета электрода, состава газа.

Рис. 4. Зависимость силы сварочного тока от скорости подачи электродной проволоки при сварке в углекислом газе

Для стабильного процесса сварки такой проволокой необходимо обеспечить постоянный вылет электрода. Сварку проволокой диаметром 1.6мм можно выполнять при нормальном и повышенном вылете. Увеличение вылета позволяет повысить коэффициент расплавления электрода и изменить глубину провара. При сварке корпуса вылет выбирается в пределах 18-20 мм. Увеличение приводит к повышению разбрызгивания и нарушению стабильности процесса, а уменьшение - к разбрызгиванию и подгоранию наконечника.

Влияние химического состава основного металла низкоуглеродистых и низколегированыхсталей на сопротивляемость образованию горячих трещин выражается эквивалентом углерода Сэкв. Для этого рекомендован ряд эмпирических формул. Для приближенной оценки свариваемости стали воспользуемся формулой Хренова-Богрянского :

Химический состав стали 20

плохо свариваемая сталь.

Расчёт режимов сварки производим в следующей последовательности:

Конструктивные элементы сварного шва

Т1 – тавровое соединение, односторонний шов.

Форма подготовленных кромок: без скоса кромок.

b = 0

S = 4 мм

S1 0,8 S

Форма поперечного сечения:

Размеры конструктивных элементов шва:

k = 4 мм

Предельные отклонения: +0,5…+1,0

Определяем силу сварочного тока

Iсв = 300 (dэл -1)

при dэл = 1,6

Iсв = 180А, принимаем Iсв = 160 А.

Определим напряжение на дуге

Uд = 8 dэл + 16 , Uд = 30 B

Определим скорость сварки:

;

Определяем скорость подачи электродной проволоки:

Определяем длину шва:

Расчет норм времени на сварочные операции

Расчет технической нормы времени полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Нормируемые затраты рабочего времени делятся на подготовительно-заключительное время, основное время, вспомогательное время, время обслуживания рабочего места, время перерывов на отдых и естественные надобности.

Сумма затрат основного и вспомогательного времени, а также времени на обслуживание рабочего места, на отдых и естественные надобности, называется нормой штучного времени, которая определяется по формуле:

, где

То – основное время;

Тв – вспомогательное время;

Тобс – время обслуживания рабочего места;

Тотд – время на отдых и естественные надобности.

Сумма основного и вспомогательного времени представляет собой оперативное время:

.

1. Подготовительно-заключительное время слагается из следующих элементов рабочего времени: получение производственного задания, указаний и инструктажа; ознакомление с работой, настройка полуавтомата, сдача работы.

Настройка полуавтомата включает установку величины сварочного тока, скорости сварки, скорости подачи электродной проволоки, оптимального расхода защитного газа, подготовку приспособлений.

2. Основное время при полуавтоматической сварке в среде защитных газов – это время чистого горения дуги. Основное время на 1 пог. м шва при однослойной сварке рассчитывается по формуле:

, где

F – площадь поперечного сечения шва (10 мм2);

– плотность наплавленного металла (7,8 г/см3);

I – величина сварочного тока (120 А);

н – коэффициент наплавки (15 г/А ч).

Скорость сварки определяется по формуле:

;

Скорость подачи электродной проволоки:

,

где Fэ – площадь поперечного сечения электродной проволоки в мм2.

Тогда,

3. Вспомогательное время при полуавтоматической сварке разделяется на две группы:

1) зависящее от длины шва;

2) связанное с изделием и работой оборудования.

Вспомогательное время, зависящее от длины шва, охватывает следующие элементы рабочего времени: очистку и осмотр кромок, очистку шва от шлака, промер и осмотр шва и т.д.

Вспомогательное время, связанное с изделием и работой оборудования, охватывает следующие элементы рабочего времени: установку свариваемого изделия на стеллаж, стенд, ролико-опору, в приспособление, поворот и уборку изделий после сварки, переходы электросварщика, подготовку, установку и регулировку оборудования и приспособлений для работы, включение и отключение оборудования в процессе работы.

Всего норма вспомогательного времени составит 9,95 мин.