Федеральное агентство по образованию
Московский государственный строительный университет
Зачётное задание по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных материалов»
Расчёт параметров электродуговой ручной сварки
Выполнил: Живых В.В. гр. Э-13 Проверил: Густов Ю.И.
Москва 2007 ЗАДАНИЕ : Исходные данные: - содержанием углерода в стали С=0,16% - толщина стального листа t=6 мм - длина сварного шва L=0,3 м - вид сварного соединения - угловое
Для железоуглеродистого сплава с содержанием углерода С=0,16% 1. Указать марку стали и дать её название 2. Определить свариваемость 3. Установить температуру подогрева 4. Определить твёрдость и предел текучести метало шва
Вычертить схему сварного соединения с толщиной листа t=6 мм и выбрать: 5. Тип и марку покрытого электрода для ручной и дуговой сварки 6. Диаметр электрода d мм 7. Сварочный ток I А 8. Напряжение на дуге U В 9. Скорость сварки V м/час при длине шва L=0,3 м 10. Основное (технологическое) и полное время сварки То, Тс [час] 11. Источник питания
Виды сварных соединений и типы швов при дуговой сварке: а — стыковое; б — тавровое; в, г, д — нахлёсточные; е — угловое; 1 — стыковой шов; 2 — угловой шов таврового соединения; 3 — фланговый угловой шов нахлёсточного соединения; 4 — лобовой угловой шов нахлёсточного соединения; 5 — электро-заклёпочный шов нахлёсточного соединения; 6 — шов углового соединения. 1. По заданному содержанию углерода С=0,16 выбираем сталь марки 15 – углеродистая конструкционная качественная сталь.
2. По заданному содержанию углерода определяем свариваемость стали. Свариваемость – способность металла при выбранном виде и режимах сварки давать сварной шов равнопрочный основному металлу и определяется по формуле (по углеродному эквиваленту):
C Е=Сэкв= C +
По углеродному эквиваленту различают следующую свариваемость:
1) ХОРОШАЯ СЕ<0,25 % - сварка возможна всеми видами сварки при любых климатических условиях, без применения технологических мер 2) УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНАЯ 0,35≤СЕ≤0,25 % – сварка возможна отдельными видами сварки при t≥+5ºС с предварительным подогревом 3) ОГРАНИЧЕННАЯ 0,35≤СЕ≤0,4 % - сварка возможна конкретными видами сварки с предварительным и сопутствующим подогревом в узком интервале режима сварки. 4) ПЛОХАЯ СЕ>0,4 %
Из формулы следует, что C Е=Сэкв=0,16 % - следовательно свариваемость хорошая. 3. Температура подогрева определяется по формуле:
Тпод=350 , где Сэкв=С+0,002 t, t-толщина листа стали
Т.к. свариваемость стали хорошая – подогрев не нужен.
4. По заданному содержанию углерода определяем твёрдость стали.
НВ=афер ·НВфер+ bц ·НВц, Твердость феррита НВфер=1000 мПа Твёрдость цементита НВц=10 000мПа
100% цементита образуется при содержании углерода 6,69%, из этого следует, что при содержании углерода 0,16 bц=0,16 · = 2,39 %, тогда афер=100-2,39=97,61 % По формуле вычисляем твердость стали НВ=118
Зная твёрдость стали, определяем предел текучести σт=0,245 НВ= 28,91 предел σв=0,35 НВ= 41,3 Схема углового сварного соединения:
6 мм
6 мм
Прямая полярность применяется в случае сварки, обратная в случае наплавки.
5. Выбор сварочного материала производим по пределу прочность: σв= 41,3, выбираем тип электрода Э-42 марки УОНИИ 13/42
6. Диаметр электрода выбираем в зависимости от вида соединения. Для угловых швов диаметр электрода выбирается по величине катета углового шва из таблицы зависимость толщины сварного элемента от предела текучести. Получаем размер катета 5 мм. По катету подбираем толщину электрода dэл=4мм.
7. По выбранному диаметру электрода определяем сварочный ток I [А]
Iсв=k·dэл
где k=35÷60 А/мин – погонная сила тока, для легированных сталей k=35, для углеродистых k=60 Получаем Iсв=240 [А ]
8. Определяем напряжение на дуге Uдуги [В] Uдуги = Uст.д.+Uкат.+Uанод, где Uкат.+Uанод ≈ 18÷20 В Напряжение столба дуги Uст.д.=lдуги·Е, где Е=3÷5 В/мм – напряженность электрического поля, lдуги= =3 мм Получаем Uдуги =22 [В ]
9. Скорость сварки Vсв= Для определения Т0 определим массу наплавленного металла М=ρ· Vшва , где Vшва- объём шва. Vшва=Fшва· Lшва, Fшва- площадь сечения шва, Lшва- длина шва. Fшва=0,5 · кат.2 · kувел. , где kувел.=1,2 Получаем площадь сечения шва Fшва=0,000015 м2, Объём шва Vшва=0,000015·0,3=0,0000045 м3 Масса наплавленного металла М=7,8·103·15·10-6=0,117 кг С другой стороны масса наплавленного металла выражается М=α·Iсв·Т0, где α ≈ 8 – коэффициент наплавки Т0= =0,018 [час], Получаем Vсв= =16,6 [м/час]
10. Основное (технологическое) и полное время сварки То, Тс [час] Т0= =0,018 [час], полное время Тс≈1,5 То= 0,027 [час]
11. Источник питания Определяем полную мощность сварки N= Iсв· Uдуги=240·22=5,28 [кВт] Эффективная мощность сварки Nэф= η· Nполн=0,75· Nполн=3,96 [кВт]
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (127)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |