Задание
Угловое соединение У2 (ГОСТ 14771). Шов – угловой односторонний с отбортовкой одной кромки. Основной металл – сталь 16ГНМ толщиной 5 мм.

Сварочные материалы - проволока сплошного сечения Св 08ГС (ГОСТ 2246), защитный газ или смесь. Сварка механизированная, в нижнем положении.

Контрольные задания
1.Указать класс и химсостав основного металла (таблично)
2.Указать химсостав проволоки,защитного газа (таблично)
3.Назначить и рассчитать режимы сварки и технико-экономические показатели процесса на один погонный метр длины шва
4.Выполнить оценку свариваемости материалов.

1.Определение хим.состава стали
Таблица 1 - Химический состав стали 16ГНМ, 

	16ГНМ
Классификация :	Сталь жаропрочная низколегированная
Применение:	Изготовление барабанов котлов высокого давления и деталей энергооборудования и трубопроводов с абсолютным давлением свыше 3,9 МПа для тепловых и атомных станций.
Зарубежные аналоги:	Нет данных

Таблица 2 - Химический состав стали 16ГНМ, 

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	V	Cu
0.13 - 0.18	0.17 - 0.37	0.8 - 1.1	1 - 1.3	до   0.02	до   0.02	до   0.3	0.4 - 0.55	0.02 - 0.03	до   0.2

---

2.Определение хим.состава сварочной проволоки

Проволока сварочная Св-08ГС ГОСТ 2246-70 производится для разнообразных сварочных работ с узлами и деталями повышенной ответственности. Ею можно выполнять также и наплавочные работы.
Таблица 2.1 - Химический состав проволоки сварочной Св-08ГС

Марка проволоки	Химический состав, %
	Угле- род	Крем-ний	Марга-нец	Хром	Никель	Сера, не более	Фосфор, не более
Св-08ГС	0,05-0,11	0,7-0,95	1,8-2,1	Не более 0,2	Не более 0,25	0,025	0,030

3.Назначить и рассчитать режимы сварки и технико-экономические показатели процесса на один погонный метр длины шва



Определяем расчётную глубину проплавления h_р из Табл.2, вариант 1

h_р= S – 0,5 · в = 5 – 0,5·1 = 4,5мм.

Диаметр электродной проволоки:

d_эл = (h_р )^0,25 ± 0,05 h_р = (4,5)^0,25 ± 0,05· 4,5 = 1,2…1,7 мм;

Расчётному диапазону соответствует стандартные диаметры 1,4; 1,6; и 2,0. Так как положение сварки нижнее можно принять большее значение, принимаем d_эл = 1,4 мм.

Для расчёта скорости сварки в Табл.1 для d_эл = 1,4 мм выбираем коэффициент К_V = 1100

Т а б л и ц а 1- Значения коэффициента K_V.

	dэл, мм	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	2,0
KV		1030	1065	1060	1100	1120	1150

---

V_с = K_V (h_р )^1,61(1/ e)^3,36 = 1100 · (4,5)^1,61 (1/10)^3,36 =5,4мм/с

Полученное значение V_с не выходит за пределы ограничений для меха-низированной сварки 4…10 мм/с, его можно оставить и не делать перерасчёт при более низкой ширине шва e.

Для расчёта сварочного тока по Табл.2 для d_эл = 1,40 мм находим коэффициент К_I = 440, е – ширина шва.

Т а б л и ц а 5 - Значения коэффициента K_I.

dэл, мм	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	2,0
KI	335	335	430	440	460	480

I_с = К_I (h_р )^1,32(1/ e)^1,07 = 440 · (4,5)^1,32· (1/10)^1,07 = 272,7 А,

Проверяем соответствие полученного значения для тока требованиям ограничений. При сварке в нижнем положении I_с  180 (d_эл)^1,5  510 А. Следовательно, I_с = 322,1 А находится в допустимых значениях.

Определяем напряжение сварки U_с

U_с = 14 + 0,05 I_с = 14 + 0,05·272,7 =27,6 В,

принимаем U_с = 28 В.

Вылет электродной проволоки L_в

L_в = 10 d_эл ± 2 d_эл = 10 ·1,4 ± 2 ·1,6 = 14 ± 2,8 мм.

Скорость подачи электродной проволоки:

Vпр= (4 ·18,5·272,7)/ (3,14·1,96 ·7,8) = 420,4 м/ч.
Расход защитного газа СО₂

q_зг = 3,3 ·10^-3 (I_с)^0,75 = 3,3·10^-3· (272,7)^0,75 = 0,221 л/с

Сверим рассчитанные параметры режима сварки с рекомендуемыми табличными, Табл.3.
Таблица 3 - Режимы сварки в защитных газах (СO₂, СO_{2 +} O₂ и

Ar + 25%СO₂) стыковых соединений низкоуглеродистых и низколегиро-

ванных сталей в нижнем положении проволокой Св-08Г2С (ток обрат-

ной полярности)

Толщина металла, мм	Зазор, мм	Диаметр проволоки, мм	Сила сварочного тока, А	Напряжение сварки, В	Скорость сварки, м/ч	Вылет электрода, мм	Расход газа, л/мин
0,5-1	0-1	0,5-0,9	30-80	16-18	25-50	8-10	6-7
1,5-2	0-1	1,0-1,2	80-150	18-23	25-45	10-13	7-9
3	0-1,5	1,2-1,4	150-200	23-25	25-40	12-15	8-11
3-4	0-1,5	1,2-1,6	180-250	25-32	25-75	12-30	8-15
6	0,5-2	1,2-2,0	200-420	25-36	25-60	12-30	10-16
9-10	0,5-2	1,2-2,5	300-450	28-38	20-50	12-35	12-16
12-20	1-3	1,2-2,5	380-550	33-42	15-30	12-25	12-16

---

Масса наплавленного металла G_Н (г), рассчитывается по следующей формуле

G_Н = Fн∙H∙ρ,

где F_Н - площадь поперечного сечения наплавленного металла шва, см², рассчитывается по формуле из Табл. в Приложении Г;

F_Н=(S+R)b+(S+R)²0.215+0.75(e×g)

F_Н=(5+5)0.5+(5+5)²0.215+0.75(10×1.5)=0.487 см²
Н = 100 - длина шва, см;

ρ– плотность наплавленного металла (для стали ρ= 7,8 г/см³).

G_Н = 0,0.487∙100∙7.85=382.3г

Время горения дуги t₀, ч,  определяется по формуле


t0=382.3/272.7×18.5=0.075

где G_Н – масса наплавленного металла, г;

I_СВ – сварочный ток, А;

_Н =  α_Р ·(1-Ψ),

где Ψ - коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание. При сварке в СО₂ Ψ = 0,1- 0,15.

» Полное время сварки Т, ч, определяется по формуле:

Т=0,075/0,55=0,135ч

где k_П = 0,5÷0,6 - коэффициент использования сварочного поста.

Расход электродной проволоки G_пр г, рассчитывается по формуле

Gпр = Gн∙(1 + Ψ),

Gпр = 382.3∙(1 + 0,15)=439.6г,

где G_H - масса наплавленного металла, г;



Расход электроэнергии А, кВт· ч, равняется

где U_Д - напряжение дуги, В;

η - КПД источника питания: при постоянном токе 0,6÷0,7;

при переменном  0,8÷ 0,9;

W₀ – мощность источника питания на холостом ходе, кВт,

на постоянном токе W₀= 2,0 ÷ 3,0; на переменном – 0,2÷ 0,4.





4.Выполнить оценку свариваемости материалов

---

Свариваемость – свойство металлов образовывать при назначенной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатационными свойствами изделия.

Определим, склонность к образованию горячих, холодных трещин и трещин повторного нагрева. При необходимости применим меры для предотвращения дефектов.
Горячие трещины.

Расчитаем чувствительность металла сварного соединения к образованию горячих трещин:


3,29< 4, соответственно, сталь не склонна к образованию горячих трещин.
Холодные трещины.

Применим параметрическое уравнение, полученное обработкой данных эксперементов, для определения эквивалента углерода С_экв, по которому и определим склонность металла шва к образованию холодных трещин.

Определим чувствительность стали к холодным трещинам. Склонность определим по величине углеродного эквивалента:
С_экв=(С+ + + )

С_экв=0,45

0,45=0,45 сталь не склонна к образованию холодных трещин.

---

Смотрите также файлы

• Российский экономический университет имени г. В. Плеханова.docx

• Бизнесплан Пиццерия.docx

• Булавко Виктория Юрьевна практическое здание. Возрастная психология.pdf

• П. А. Столыпин.docx

• 1,4,21,22,23. Факторы, влияющие на токсичность химических веществ влияния на токсичность условий окружающей среды.docx