Выбор режима сварки, источника питания, оборудования при сварке

Под режимом сварки понимается совокупность факторов обеспечивающих устойчивое протекание процесса сварки и получения шва заданного размера и форм.

Эти факторы являются элементами режима сварки, и делиться на 2 группы:

· Основные элементы режима, в основном и определяющие устойчивость горение дуги, а так же форму и размер шва. К ним относятся:

· диаметр электрода

· сила сварочного тока

· напряжение дуги

· род и полярность тока

· скорость сварки

· Дополнительные элементы режима, влияющие некоторым образом на форму и размер шва.

К ним относятся:

· вылет электрода

· наклон электрода

· возможный наклон шва

· начальная температура металла

· свойства покрытия электрода и др.

Теоретически для конструкции «Упор» основные элементы режима сварки для РДС выбираются и рассчитываются следующим образом:

3)Напряжение дуги определяется по формуле: и_д. = а+Ь • Ь_д

отсюда: и_д =10+2-4= 18В а=10В; Ь=2 В/мм - коэффициенты

Ь_д.- длина дуги, которая при сварке должна быть короткой, до диаметра применяемого электрода.

4)Род и полярность тока - переменный ток

5)Оптимальная скорость при сварке определяется по формуле:

Коэффициент наплавки, для электрода РБУ-4, 8,5 г/ А ч

Сила сварочного тока 250 А

J- плотность стали

Теоретически для конструкции «Упор» основные элементы режима сварки для газовой сварки выбираются и рассчитываются следующим образом:

Скорость сварки определяется по формуле:

А/S

Где А - коэффициент свариваемости, для углеродистой стали А= 12-15, S-толщина металла

Примерный диаметр присадочного материала в виде проволоки подбирается по формуле: = S/2+1

Угол наклона мундштука горелки а увеличивается при возрастании толщины свариваемого металла Таблица угла наклона.

Угол наклона мундштука горелки, для сварки детали «Балка перекрытия» равен 70°.

Теоретически для конструкции «Упор» основные элементы режима сварки для полуавтоматической сварки выбираются и рассчитываются следующим образом:

В основу выбора диаметра электродной проволоки положены те же принципы, что и при выборе диаметра электрода при РДС:

Б) Полуавтоматическая сварка.

Расчет сварочного тока, А, при сварке проволокой сплошного сечения производится по формуле:

=,

Где ® - плотность тока в электродной проволоке, А/ (при сварке

аС0₂^а = 110-130 А/)

Напряжение дуги и расход углекислого газа выбирается в зависимости от силы сварочного тока.

Скорость подачи электронной проволоки м/ч, рассчитывается по формуле:

=

где а_р - это коэффициент расплавления проволоки, г/А'ч;

р - это плотность металла электродной проволоки, г/см³

(для стали р =7,8г/см³)

Значение рассчитывается по формуле:

=3,0+0,08·,

Скорость сварки (наплавки), м/ч, рассчитывается по формуле

=,

Где - коэффициент наплавки, г/А-ч; = ·(1-γ) где γ -это коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание. При сварке в С0₂ γ = 0,1 - 0,15; - площадь поперечного сечения одного валика, см². При наплавке С0₂ принимается равным 0,3 - 0,7 см².

Полуавтомат сварочный ПДГ-200 мастер имеет следующие технические характеристики:

В) Аппаратура для газовой сварки.

К оборудованию для газовой сварки относятся кислородный баллон, ацетиленовый генератор или баллон с горючим газом, редукторы (кислородный и для горючего газа), газовую горелку и шланги для подачи кислорода и горючего газа в горелку. Кислородный баллон представляет собой стальной цилиндр со сферическим днищем и горловиной для крепления запорного вентиля. На нижнюю часть баллона насаживают башмак, позволяющий ставить баллон вертикально. На горловине имеется кольцо с резьбой для навертывания защитного колпака с резьбой. Средняя жидкостная емкость баллона 40 см³; при давлении 15МГ1а он вмещает около 6000 см кислорода. Баллоны окрашивают вголубой цвет с черным надписью кислород. Для различных газов принято определенная конструкция вентиля.

Кислородные редукторы понижают давление от 15 до 1,5МПа, а ацетиленовые - от 1,6 до 0,02 - 0,05МПа. Редукторы, применяемые в сварочной технике, обычно имеют 2 манометра, один из которых измеряет давление газа до входа в редуктор, второй - на выходе из него.

Принцип действия редуктора состоит в том, что клапан находится под действием двух взаимно противоположных сил: давление запорной пружины и давления гибкой мембраны.

Шланги (рукава) для кислорода и ацетилена стандартизованный. Предусмотрено 3 типа шлангов: для подачи ацетилена при рабочем давлении не более 0,6МПа; для пода кислорода при рабочем давлении не более 1,5МПа. Рукава состоят из внутреннего резинового слоя (камеры), нитяной оплетки и наружного резинового слоя.

Наружный слой ацетиленовых рукавов - красного цвета, кислородных - синего. Длина шланга при работе от баллона должна быть не менее 8 м, при работе от генератора - не менее 10 м; наибольшая допустимая длина - 40 м.

Крепление рукавов на ниппелях горелок и между собой осуществляется специальными хомутиками.

Горелки - основной рабочий инструмент для газовой сварки, пайки, наплавки и нагрева.

Устройство горелки, независимо от её конструктивных особенностей, должно обеспечивать:

· смешивание газов в нужной пропорции

· подачу газов к месту образования пламени (мундштуку)

· устойчивое поддержание пламени и регулировании его состава, т.е. соотношение кислорода и горючего газа.

Существует 2 основных класса горелок: инжекторные и безынжекторные.

Г) При сборке и сварке данной конструкции, следует отметить, что газовая сварка не подходит, так как данная деталь впоследствии будет принимать на себя динамические и статические нагрузки, а внесение лишней энергии от газовой сварки может пагубно повлиять на прочностные качества детали. Целесообразней всего использовать ручную дуговую сварку, так как она будет менее затратная в экономическом плане, а так же проще в эксплуатации, нежели полуавтоматическая.

5. МЕТОДЫ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ.

Качество- это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодгость удовлетворять потребности в соответсвии с ее назначением. Это категория относительна и комплектная. Требования, предьевляемые к изделиям различного назначения, не могут быть одинаковыми. Качетство сварных соединений оценивается совокупностью показателей: прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью, структура металла шва и около шовной зоны, числом дефектов, числом и характером исправлений, вероятностью безотказной работы за зааданое время и т.д.

Контроль качества продуции- проверка соответсвия показателей качества установленным требованиям. С одной стороны, работы по конролю качества трудоемки (при сварке изделий ответственного назначения их трудоемкость может составлять 5% и более) и существенно влиябт на стоимость продукции. Затраты на контроль достигают 30-40% общих технологических затрат в то время как затраты на собственно сварочные операции составляют 15-20%. С другой стороны, снижение требований к контролю или примение неэффектифных в даном случае методов контроля снижает качество. Так. отмена ультразвукового конроля сварных соединений магистральных трубопроводов привела к увеличению отказов при последущих гидравлических испытаниях с 20 до 31%. затраты на справление дефектов еще более велики. По американским данным, стоимость ремонта 1м сварного шва подводного трубопровода может достигать 5 млн доллоров. Исправление дефектов не всегда обеспечивает требоемое качество, может приводить к появлению новых, иногда более опасных дефектов. Требования к качеству должны быть разумными, соответствующими назначению и ответственности изделия. Поэтому основная задача контроля не только обноружение уже имеющихся дефеков, но и предупреждение возникновения новых. Появляетсяпроблема управление качеством. Управление качеством продукции- это обеспечение необходимого уровня качества. При упрваление качеством, особенно в массовом производстве обычно используют методы математической статистики.

Для обеспечения высокго качества сварных соединений необходимо проводить на всех стадиях проектирования и производства.

Первый этап контроля осуществляется на стадии проекта и включает в себя контроль чертяжей: согласований конструкции сварных и паяных соединений, обоснованность выбора основного матириала, включая в некоторых случаях экстперемнтальную проверку на свариваемость, обеспечение дефектоскопически конструкции; контроль технологической документации: выбор способа соединения, режимов сварки и пайки,Ю вспомогательных материалов, обоснование норм допустимых дефектов и плана конроля-метод, объем, порядок контроля и исправления дефектов.

Второй этап контроля производится при подготовке и осуществлении технического процесса. Он состоит из проверки свариваемости с изпользованием запускаемых в производство материалов, которая производится в связи с возможнми отклонениями плавок основного меттала, электродов, провволки и флюсов от сертификатных значений, проверки условий подготовки и хранения исходных материалов (например, просушки электродов или очиски сварной проволки); проверки исправности оборудования и апаратуры - проверяют исправность ркгулирующих механизмов, ищмерительных приборов, состояние токопроводов и газовой арматуры. На этом же этапе проверяют качество заготовок, сборки, выполнение техологии сварки (для быстротекущих и ответственных процесов - с неприрывной записью: желателен активный контроль с возможностью автоматической корректировки режимов сварки), а также квалификацию и дисциплину сварщиков.

Третий этап контроля включает контроль готовых изделий и полуфабрикатов (отдельных узлов и сварных швов). Этот этап будет рассмотрен ниже.

Четвертый этап контроля - дефектовка: контроль изделия и его отдельных составных частей после определеного срока эксплуатации. При этом детали разделяются на три группы: годные для дальнейшей эксплуатации, негодные и не подлежащие востановлению, направляемые на восстановление с целью дальнейщей эксплуатации. Для делалей последней группы разраюатываются ремонтные чертижи и ремонтные технологии и повторяютя первые три этапа контроля.

На всех этапах контроля необходима проверка качества самих контрольных операций, метрологическая проверка приборов, проверка соблюдения метолики контроля, чувствительности и достоврноти контроля, качества применяемых материалов, квалификации и состояния операторов.

Высокое и стабильное качество, возможность легкой замены деталей при ремонте, а также применение прогрессивной и наиболее отработанной технологии изготовления продукции обеспечивает ее стантдартизация, тщательный контроль на всех стадиях проектирования и производства -небходимое условие стандартизации. Со своей стороны, стандартизация самой методики контроля и применяемой аппаратуры позволяет снизить стоимость контроля и повысить надежность его результатов. В настоящее время стандартизированы термины в области контроля качества, применения различных видов конроля, требования к средствам неразрушаюшего котроля и стандартным образцам для их проверки методы контроля различныхвидов продукции(в частности, сварных и паяных соединений).