Расчет режимов электрошлаковой сварки пластинчатыми электродами

Электрошлаковая сварка пластинчатыми электродами применяется для соединения массивных изделий с длиной швов до 1 – 1,5 м. При сварке пластинчатыми электродами сечение деталей в месте стыка должно иметь прямоугольную форму.

^ Число пластинчатых электродов ( n_эл ) определяют по формуле:

n_эл = S/(70-100), (40)

где S – толщина свариваемого металла, мм.

При толщине деталей до 150 мм допускается сварка одним пластинчатым электродом.

^ Ширину каждого из электродов ( В ) определяют по формуле:

(41)

где S – толщина свариваемого металла, мм.

n_эл – число пластинчатых электродов.

Число фаз ( n_ф ) выбирают исходя из расчета более равномерной загрузки фаз. При трех и более электродах число фаз, n_ф = 3.

^ Допустимый удельный ток ( i_доп ) определяют по формуле:

i_доп = (I_ф ·n_эл)/(S·n_ф ), (А/мм) (42)

где I_ф – допустимый сварочный ток на каждую фазу, А;

n_эл - количество пластинчатых электродов;

S – толщина свариваемого сечения, мм;

n_ф – число фаз.

Допустимый сварочный ток на каждую фазу I_ф принимается равным номинальному току сварочного трансформатора. При сварке аппаратом А-480 с трансформатором ТШС – 3000-3, I_ф = 3000А.

^ Минимальную толщину ( S_min ) пластинчатого электрода находят исходя из условий заполнения разделки. Минимальную толщину электрода в зависимости от отношения H/L определяют по графику, приведенному на рис. 4.

^ Рисунок. 4. Зависимость между H/L и минимальной толщиной электрода:

где H – рабочий ход суппорта сварочного аппарата, мм (для аппарата А-480 H = 2300мм);

L – высота свариваемого сечения (длина шва), включая высоту кармана и выводных планок, которые находятся в пределах 150-200мм.

Найдя по графику минимальную толщину электрода, округляют до ближайшего целого и принимают толщину электрода, δ.

^ Зазор между кромками свариваемых деталей ( в ) определяют по формуле:

(мм), (43)

где δ – толщина пластинчатого электрода, мм.

^ Величину сварочного тока I_свна каждой фазе определяют по формуле:

I_св = n_ф ·В·i_доп (А), (44)

где n_ф – число фаз;

B – ширина электрода, мм;

i_доп– удельный допустимый ток, (А/мм).

Глубину шлаковой ванны ( h_шл ) в соответствии с удельным допустимым сварочным током, (i_доп) находят по рис. 5.

^ Рисунок. 5. График для выбора S. (V_эл, h_шв, U_шв)

В процессе сварки допустимы отклонения от найденного значения не более ±3мм.

^ Напряжение на шлаковой ванне ( U_ш.в. ) определяют по графику рисунка 5 по толщине пластинчатого электрода и скорости подачи электрода.

Для аппарата А-480 скорость подачи электрода, V_п.э. = 1,03м/ч. В процессе сварки допустимы отклонения от найденного значения не более ± 1В.

^ Напряжение холостого хода ( U_х.х. ) сварочного трансформатора зависит от степени жесткости характеристики источника питания.

При применении трансформатора ТШС – 3000- 3 следует принимать:

U_х.х. = (U_шв +2) · (В) при I_св ≤ 1500А (45)

U_х.х. = (U_шв +4) · (В) при I_св > 1500А

^ Полную длину электрода (Z) определяют по формуле:

Z= 1,2 · L (1+B+2-δ/δ)+T (мм) (46)

где L – высота свариваемого сечения (длина шва), включая высоту кармана и выводных планок, мм;

В – зазор между свариваемыми кромками, мм;

δ – толщина пластинчатого электрода, мм;

Т – технологический припуск для крепления электродов и токоподвода (Т = 300 мм).

Результаты расчетов режима электрошлаковой сварки пластинчатым электродом следует внести в табл. 24.

Таблица 24 - ^ Режимы электрошлаковой сварки пластинчатым электродом

Ориентировочные режимы электрошлаковой сварки низкоуглеродистых, углеродистых, низколегированных, теплоупрочненных сталей и поковок из титана приведены в приложении Г.

Заключение

Методические указания содержат подробную последовательность определения режимов различных видов сварки стыковых и угловых швов, с приведением необходимых формул, рисунков, графиков, номограмм.

В приложениях к указаниям приведены ориентировочные режимы сварки.

Полагаем, что данные указания будут успешно использованы при самостоятельной подготовке студентов к практическим работам или при выполнении раздела расчета режимов сварки, курсового (дипломного) проекта или работы.

Приложение А

^ Режимы ручной дуговой сварки стыковых швов без скоса кромок при односторонней и двусторонней сварке

^ Режимы ручной дуговой сварки V-образных стыковых швов

^ Ориентировочные режимы ручной дуговой сварки стыковых швов стали марки 30ХГС

^ Режимы ручной дуговой сварки стыковых и угловых соединений электродами ОММ-5

Приложение Б

^ Режимы полуавтоматической (механизированной) и автоматической сварки в углекислом газе низкоуглеродистых и низколегированных сталей

^ Оптимальные режимы сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей порошковыми проволоками

(нижнее положение)

^ Механические свойства швов при сварке низкоуглеродистых сталей порошковыми проволоками

Примерные режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом высоколегированных сталей

Примечание: Диаметр присадочной проволоки 1,6…2мм; ток постоянный прямой полярности.

^ Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки встык плавящимся электродом высоколегированных сталей в нижнем положении

^ Ориентировочные режимы дуговой сварки высоколегированных сталей без разделки кромок плавящимся электродом в углекислом газе

^ Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки алюминия трехфазной дугой

^ Рекомендуемые режимы сварки плавящимся электродом в защитных газах алюминиевых сплавов типа АМг

Примечание. Расход аргона 15…20 л/мин

^ Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом магниевых сплавов

^ Режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, рекомендуемые для листов титана

^ Режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, рекомендуемые для листов титана

^ Режимы сварки титана и его сплавов плавящимся электродом в защитных газах

Приложение В

^ Режимы сварки под флюсом низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Примечание. Ток постоянный обратной полярности

^ Режимы сварки титана плавящимся электродом под флюсом

АНТ-1(скорость сварки 50м/ч)

^ Режимы однопроходной сварки по слою флюса одиночным электродом на формирующей подкладке алюминия и его сплава

Приложение Г

^ Режимы ЭШС углеродистых, низколегированных, теплоупрочненных сталей для прямолинейных стыков

^ Ориентировочные режимы электрошлаковой сварки низкоуглеродистых сталей

^ Технология сварки углеродистых сталей

^ Режимы электрошлаковой сварки поковок из титана пластинчатым электродом

1. 
   Список используемой литературы:

Основная: