РПЗ (1256328), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Схема трёхфазной сварки указана на рисунке 2.Рисунок 2. Сварка трёхфазной дугой неплавящимися вольфрамовымиэлектродами: 1-сопло горелки; 2-защитный газ (Ar); 3-электрод №1; 4трёхфазная дуга, горящая между двумя электродами (А), электродами идеталью (В и С); 5-сварочная ванна; 6-сварочный шов; 7-электрод №2; 8присадочная проволока; 9-деталь; 10-подкладка с газоотводными отверстиями.23Глава 8. Расчеты для обоснования перспективности перехода на сваркувольфрамовым электродом в среде защитного газа (аргона) с использованием трехфазной дуги.1. Расчет мощности дуги.Расчетная схема: линейный мощный быстродвижущийся источник в пластине.
2� ∙ −∆(, ) =∙ 4∙∙ ∙ √4 ∙ ∙ ∙ Ширина зоны нагрева:1.1.� 2 ∙ ∙ ∙ 2 = ∙ ∆Исходя из формулы для определения ширины зоны нагрева, подставляя известные значения ширины зоны нагрева, скорости движенияисточника энергии (рекомендуемая скорость для сварки вольфрамовым электродом в среде аргона пластин толщиной 10 мм составляет10 м/ч), ΔT=650ºC, получаем: =2 ∙ ∙ ∆ ∙ ∙ √2 ∙ ∙ =1,9 ∙ 2,7 ∙ 650 ∙ 10 ∙ 1= 1914 (Вт)0,484 ∙ 36Определив эффективную мощность дуги, можем рассчитать значение тока:св =эф ∙ д24Рекомендуемое значение напряжения Uд=15 В, ƞ=0,55.св =1914= 232 (А)0,55 ∙ 15При сварке вольфрамовым электродом в среде защитного газа (аргона):dэ = 5 мм, Vсв = 10 м/ч, Iсв=232 А,qэф=1914 Вт.1.2.Допускаемая скорость при механизированной сварке 3х фазной дугой неплавящимся электродом в среде защитного газа аргона можетнаходится в диапазоне от 30 м/ч (для δ=8 мм) до 4 м/ч (для δ=30 мм).Принимаем скорость V=28 м/ч, тогда значение эффективной энергиисоставит: =2 ∙ ∙ ∆ ∙ ∙ √2 ∙ ∙ А значение тока:свΣ ==1,9 ∙ 2,7 ∙ 650 ∙ 28 ∙ 1= 5360 (Вт)0,484 ∙ 365360= 650 (А)0,55 ∙ 15Тогда значение тока на одном электроде Iсв=325 (А).Диаметр электрода: dэ = Iсв/60=5,4 (мм).При сварке вольфрамовым электродом в среде защитного газа (аргона) сиспользованием трехфазной дуги: dэ = 6 мм, Vсв = 28 м/ч, Iсв=650 А,qэф=5360 Вт.Под эти требования подходит, например, сварочный инвертор KEMPPIMasterTig MLS 4000 (характеристики: мощность – 15кВА, ток 5 – 400 А, напряжение – 380 В, вес – 23 кг).252.
Расчет расхода присадочной проволоки.2.1.Расход присадочной проволоки при сварке вольфрамовым электродом в инертном газе (аргоне).Для определения веса расходуемой проволоки определим площадьнаплавки.н = ∙ + 2 ∙1∙ ( − )2 ∙ 35° + ∙ ∙ 2где b=2 мм – зазор, H=10 мм – толщина пластины, c=2 мм – притупление,μ=0,73 – коэффициент полноты валика; e=17 мм – ширина шва, g=2 мм –высота усиления шва.н = 2 ∙ 10 + 82 ∙ 0.7 + 0,73 ∙ 17 ∙ 2 = 89.62 (мм2 )Длина шва составляет Lш=1000 мм.Тогда объем наплавленного металла:н = н ∙ ш = 89.62 ∙ 1000 = 89620 (мм3 )Плотность сплава АМг6: = 2,46 (г� 3 )смМасса присадочной проволоки: = н ∙ = 89,62 ∙ 2,46 = 220,5 (г)262.2.Расход присадочной проволоки при сварке вольфрамовым электродом в инертном газе (аргоне) с использованием 3х фазной дуги.Для определения веса расходуемой проволоки определим площадьнаплавки.н = ∙ + ∙ ∙ где b=1мм – зазор, H=10мм – толщина пластины, μ=0.73 – коэффициентполноты валика, e=19 мм – ширина шва, g=2 мм – высота усиления шва.н = 1 ∙ 10 + 0,73 ∙ 19 ∙ 2 = 37,74 (мм2 )Длина шва составляет Lш=1000 мм.Тогда объем наплавленного металла:н = н ∙ ш = 37,74 ∙ 1000 = 37740 (мм3 )Плотность сплава АМг6: = 2,46 (г� 3 )смМасса присадочной проволоки: = н ∙ = 37,74 ∙ 2,46 = 92,8 (г)27Таким образом, исходя из приведенных выше расчетов, следует, что расход присадочого материала при использовании трехфазной сварки сократитсяпочти в 2,5 раза.3.
Расчет расхода защитного газа (аргона).3.1.Расход защитного газа при сварке вольфрамовым электродом винертном газе (аргоне).При скорости сварки V=10 (м/ч), длине шва Lш = 1 (м), и сварке вдва прохода, время сварки составит:св =2 ∙ ш= 0.2 (ч) = 12 (мин)Учитывая средний расход аргона при сварке вольфрамовым электродом Qср = 12 л/мин, расход аргона составит:3.2. = ср ∙ св = 12 ∙ 12 = 144 (л)Расход защитного газа при сварке вольфрамовым электродом винертном газе (аргоне) с использованием 3х фазной дуги.При скорости сварки V=28 (м/ч), длине шва Lш = 1 (м), и сварке в одтнпроход, время сварки составит:св =ш= 0.036 (ч) = 2,16 (мин)Учитывая средний расход аргона при сварке вольфрамовым электродом сиспользованием трехфазной дуги Qср = 14 л/мин, расход аргона составит: = ср ∙ св = 14 ∙ 2,16 = 30,24 (л)Из приведенных выше расчетов видно, что расход защитного газапри использовании трехфазной дуги сокращается примерно в 4,5 раза.4.
Расчет расхода охлаждающей жидкости.Система охлаждения должна компенсировать мощность, которая расходуется неэффективно.н/э = п − эфф28п =4.1.эфф1н/э = эфф ( − 1)Расчет расхода охлаждающей жидкости при сварке вольфрамовымэлектродом в среде защитного газа (аргона)н/э = 1914 ∙ �10,55− 1� = 1566 (Вт)В качестве охлаждающей жидкости используется вода.охл = Ж ∙ СЖ ∙ ∆ТотсюдаЖ =где qохл = qн/э;охлСЖ ∙ ∆ТСж = 4,2 Дж/г*К – теплоемкость воды;ΔT = 20º4.2.Ж =охл1566г== 18.6 � �СЖ ∙ ∆Т 4.2 ∙ 20сРасчет расхода охлаждающей жидкости при сварке вольфрамовымэлектродом в среде защитного газа (аргона) при использовании трехфазной дугин/э = 1914 ∙ �10,55− 1� = 1566 (Вт)В качестве охлаждающей жидкости используется вода.отсюдаохл = Ж ∙ СЖ ∙ ∆Т29где qохл = qн/э;Ж =охлСЖ ∙ ∆ТСж = 4,2 Дж/г*К – теплоемкость воды;ΔT = 20ºЖ =лохл5360г== 63.8 � � ≈ 3,8 ()минСЖ ∙ ∆Т 4.2 ∙ 20сРасход охлаждающей жидкости увеличился, но находится в разумных пределах.30Список литературы:1.
Теория сварочных процессов: Учебник для вузов по специальности “Оборудование и технология сварочного производства.”/ Под ред. В.М. Неровного.-М.:Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана., 2016. 702 с., ил.2. Михайлов Г.П. Сварка трехфазной дугой. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.:МАШГИЗ., 1956.3. Гитлевич А.Д. Энтингоф Л.А. Механизация и автоматизация сварочного производства. М., Машиностроение, 1972, 280 с.4. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т./Под ред.
Н.А. Ольшанского. М.: Машиностроение. 1978.5. Куркин С.А. и др. Технология, механизация и автоматизация производствасварных конструкций: Атлас : Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов / С.А. Куркин, В.М. Ховов, А.М. Рыбачук .-М.:Машиностроение, 1989.- 328c.; ил.6. Сварка и свариваемые материалы: Справочник в 3-х т./Под ред. В.Н.
Волченко.- М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1996. Т.2. - 574 с.7. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением/ Под ред.Б.Е. Патона. - М.: Машиностроение, 1974. - 462 с.8. Гуревич С.М. Справочник по сварке цветных металлов. - Киев: Наукова думка.1981.
- 606 с.9. Назаров С.Т. Методы контроля качества сварных соединений. - М.: Машиностроение. 1964. - 128 с.10. Акулов А.И. Бельчук Г.А. Демянцевич В.П. Технология и оборудованиесварки плавлением. Учебник для студентов. М., Машиностроение, 1977. -432с.c ил.3111. ГОСТ 14806-80. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах.
Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы иразмеры.- М.: Изд-во стандартов, 1991.- 36 с.12. ГОСТ 4784-97. Алюминий и сплавы деформируемые алюминиевые. Марки.М.: Изд-во стандартов, 1999.- 12 с.13. ГОСТ 7871-75. Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов.Технические условия.- М.: Изд-во стандартов, 1990.- 13 с.32.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
