Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Выбор сварочных материалов




Подбор сварочных материалов производится в зависимости от основного металла. Сталь 22ГЮ – низкоуглеродистая, поэтому в проволоке для сварки этой стали необходимо наличие раскислителей (кремний, марганец). Если этих элементов недостаточно, то в сварочном шве могут образовываться поры, трещины. Так же в проволоке не должно содержаться слишком много легирующих элементов (хром, никель), т.к. они делают сварной шов отличным от основного металла. Одним из самых распространённых сварных проволок, удовлетворяющим этим условиям являются проволоки с повышенным содержанием раскислителей, например СВ – 08ГС, СВ – 08Г2С. Проволока СВ – 08Г2С имеет более высокую стоимость, чем проволока СВ – 08ГС, но при сварке проволокой СВ – 08 Г2С происходит более стабильное раскисление металла шва. Поэтому для сварки стали 22ГЮ в среде СО2 применяем сварочную проволоку СВ – 08Г2С Æ 1,2 мм, химический состав которой приведён в таблице 5. [1, страница76].

 

Таблица 5. Химический состав сварочной проволоки СВ – 08Г2С ГОСТ 2246, %

Марка С Si Mn Cr Ni S P
Не более
СВ - 08Г2С 0,05÷0,11 0,7÷0,95 1,8-2,1 0,07÷0,1 0,25 0,025 0,03

 

В качестве защиты применяют инертные газы (Аг и Не) и активные газы (СО2, N2, Н2).

При сварке стали 22ГЮ из защитных газов выбираем СО2, т.к. сварка в СО2 характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью. Углекислый газ или двуокись углерода (СО2) в нормальных условиях представляет собой бесцветный газ без запаха, плотностью 1,839 кг/м3. Он тяжелее воздуха, что обеспечивает хорошую газовую защиту сварочной ванны. Состав углекислоты, используемой для сварки, должен соответствовать данным, приведённым в таблице 6; [1,стр.115].

Таблица 6. Состав СО2 (ГОСТ 8050-76), %

Углекислота Содержание, %
Двуокиси углерода Воду раствора
Сварочная 99,5 0,178

 

Выпускают СО2 по ГОСТу 8050 – 76. «Двуокись углерода газообразная и жидкая».

 

1.9 Расчёт режимов сварки

 

1.9.1 Режимы сварки в среде СО2

Режимом сварки называют совокупность основных характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных швов заданных размеров, формы и качества.

Сварка концов штрипса производится двусторонней автоматической сваркой в среде СО2 в стык рисунке 2.

 

 

 
 

Рисунок 2. Техника двусторонней автоматической сварки стыковых швов в среде СО2.

Режимы сварки в среде СО2 подбираются на основании обобщений опытных данных, приведённых в таблице 7; [2].

Таблица 7. Режимы сварки концов штрипса в среде СО2.

Толщина стенки, мм Номер Горелки Диаметр проволоки мм Сила тока, А Напря жение, В Скорость Сварки, см/мин Вылет проволоки мм Расход газа, л/мин
10.03 1,2 1,2 310+20-20 320+20-20 31-37 31-37 70-74 70-74 15-18 15-18 13-15 13-15

 

Примечание: 1. Рабочее давление газов на выходе из редукторов 0,408 – 1,02 Мпа; 2. Полярнос ть тока – обратная.

 

1.9.2 Расчёт электрических параметров кромок при сварке ТВЧ

Рассчитаем электрические параметры свариваемых кромок при сварке труб диаметром 245 мм из стали 22ГЮ; [3].

Исходные данные:

· наружный диаметр D=0,24448 м

· толщина стенки 2d=0,01003м

· скорость сварки V=0,5м/с

· частота тока f=220кГц

· температура сварки То=920°

· угол схождения кромок a=2°30'

· длина нагреваемых кромок lКР=0,15м

· зазор между магнитопроводом и кромками b1=0,01м

 

Теплофизические свойства стали при Т=800°: λ=41,87 Вт/(м ·°С), а=6,25 ·10 –6 м/с, ρк=118·10-8Ом·м [γ=1/ ρ=1/(118·10-8)(Ом·м)-1].

Определим максимальный зазор между кромками на участке нагрева по формуле 14:

2hmax=2lkp·sin (α/2); (14)

2hmax=2·0,15·sin(2°30'/2)=0,0066 м; (14)

 

максимальный относительный зазор по формуле 15:

(h/d)max; (15)

(h/d)max=0,0066/0,005015=1,32; (15)

относительный зазор между магнитопроводом и кромками по формуле 16:

b1/d;(16)

b1/d=0,01/0,005015=1,99;(16)

отношение диаметра к толщине кромок по формуле 17:

D/2d (17)

D/2d=0,24448/0,01003=24,4; (17)

Поскольку это отношение довольно мало, коэффициент kRcp находим с учётом кривизны кромок по графику рисунку 42 [3, страница 68], на котором приведена зависимость kR от h/d для параллельных кромок. Для кромок сходящихся под углом, средний коэффициент определяем как kR для средней величины зазора, равной половине (h/d)max, т.е. kRcp=0,25.

Найдем горячую глубину проникновения по формуле 18; (8)[3,страница 7] при μ=1.

 
 

где ω=2 · π · f – круговая частота; μ0=4 · π · 10-7 - магнитная проницаемость вакуума.

 
 

 

 
 

С учётом ΔК определим активные сопротивлени я стальных кромок при Т=800°С и h/d=0 или b/d=0 по формуле 19:

 
 

 

 

Для реальных зазоров по формуле 20; (49) [3 страница 61]

 
 

 
 

Рассчитаем внешнюю индуктивность кромок по формуле 21; (65)[3 страница 67], взяв значения RmI, RmII, RmIII, из графика рисунок 43 [3 страница 69].

 
 

 

 
 

Найдём индуктивное сопротивление кромок по формуле 22:

 
 

 
 


 
 

Для определения параметра по формуле 23:

 

 
 

Рассчитаем время нагрева по формуле 24:

 
 

 

 
 

Тогда при Е=ΔК

 

 
 

Определим по приложению 1 [3 страница 188] функцию:

 

 
 

Удельная мощность, необходимая для разогрева поверхности кромок (х=0) до температуры Т0 при h/d=0 или b/d=0, рассчитывается по формуле 25:

 
 

 

 

 
 

Мощность кромок с учётом реальных зазоров h/d и b/d при μ=1 и kРcp=2,1 (коэффициент взят по графику рисунку 46 [3 страница 73])определим по формуле 26:

 
 

 

 

 
 

Тогда ток кромок определим по формуле 27:

 
 

 
 


При сварке труб из ферромагнитного материала для определения сопротивления и мощности следует умножить RKP и PKP на коэффициент Kμcp=1,35, найденный по графику рис.49 [3 страница 75] в зависимости от отношения: IKP/2d; IKP/2d=1,84·103/0,01003=18,34·104A/м.

RKPμ=0,075·1,35=0,101 Ом;

РKPμ=253·103·1,35=342·103 ВТ.

Определим индуктивное сопротивление с учётом магнитного потока внутри кромок по формуле 28:

ХКРКР.ВН+RKPμ; (28)

ХКР=0,11+0,101=0,211 Ом; (28)

 
 

Полное сопротивление кромок по формуле (29):

 
 

 
 

Напряжение на кромках определим по формуле 30:

 
 

Результаты расчёта электрических параметров кромок при контактном подводе тока при сварке труб диаметром 245 мм, толщиной стенки 10,03 мм, скорости сварки 0,5 м/с, частоте тока 220кГц сводим в таблицу 8.

Таблица 8. Результаты расчёта параметров кромок.

Вид Подвода тока Длина нагреваемых кромок Сопротивление, Ом Ток, кА Напряжение, В Мощность, кВт
Активное Индуктивное Полное
Контактный 0,15 0,110 0,211 0,234 1,84

 

 







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 395. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия