2. Постановка задачі.
Заварюється Труба 0/63 мм товщиною стінки 4мм із сталі Вст Зсп з товщиною 12 мм із сталі 22К (Варіант №2 З)
А ) Сталь ВстЗсп
Замінник - сталь ВстЗсп. Вид постанови: труби по ГОСТ 8734-75. Використовуються для зварювання конструкцій що при звичайних умовах працюють і не мають вимог до підвищеної міцності.
Можна використовувати всі способи зварювання
Хімічний склад : (%)
| С. | Мn | Si | P | S | Cr | Ni | Cu | As |
| Не більше | ||||||||
| 0,14-0,22 | 0,4-0,65 | 0,12-0,30 | 0,040 | 0,050 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,06 |
Б) Сталь 22К
Замінник - сталь 25К. Призначена для виготовлення франців, патрубнів, працюють при температурі Ад -40 до 450 градусів під тиском.
Поставка: товстий лист ГОСТ 5520-79
Хімічний склад (%)
| C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Cu | As |
| Не більше | ||||||||
| 0,19-0,26 | 0,7- 1,0 | 0,17-0,40 | 0,040 | 0,035 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,08 |
3. Оцінка Зварюваності сталі.
Схильність матеріалу до утворення тріщин визначають за еквівалентним вмістом вуглецю в кожній сталі.
ВстЗсп
С екв 22К = ( С +
+ 
+ 
)%(0,22 + 
+ 
+ 
)% 0,3025%С екв = ( 0,26 +
+ + ) = 0,36%С укв в обох сталях практично одинаковий і є меншим 45%, отже сталі не схильні до утворення тріщин. Тому не має потреби виконувати попередній та супутній підігрів та ТО зварювального з’єднання.
Коефіцієнт лінійного розширення сталі 22К ( а = 11,0 *
/*С) близький до коефіцієнта лінійного розширення сталі Вст Зсп. Тому значних напружень, які б сприяли розвитку неоднорідної структури в зоні сплавлення, не повинно бути.На підставі вище сказаного можна зробити висновок, що дві сталі будуть добре зварюватись.
4. Визначення способів зварювання.
На основі аналізу даних пункту 2 та 3 можна запропонувати такі способи зварювання:
РДЗ електродами з покриттям
Напівавтоматичне в
Обгрунтування:
РДЗ електродами з покриттям вибрано тому , що: а) дані сталі ВстЗсп та 22К, добре зварюються РДЗ б) РДЗ запропоноване як перший спосіб у методичних вказівках та у завданні.
В другому виподку при зварюванні кільцевого путового шва 63 мм (довжина шва L = 2πR = 2 * 3,14 *
= 198 мм = 20 см / автоматизувати зварювальний процес. А) Шов короткий б) Складно забезпечити автоматичне зварювання деталей таких розмірів. Електроналаштований спосіб зварювання неможливий по цих причинах.Підготовка до зварювання
Основний метал перед складанням в місцях зварювання зачищають механічно від ржавчини, масла, вологи, крихкого прошарку та інших забруднень,які б змогли спричинити утворення дефектів у швах. Місця та розміри. Місця та розміри зачищені погано на рис 2.
Складання деталей до зварювання відбувається так: після зачищення труба ставиться на пластину і виконується чотири прихоплення в певній послідовності (рис 3) для забезпечення точності складання.
Рис. 3 послідовність виконання роботиСхема
Таке розміщення прихоплень є найбільш надійним і найкращим. При інших схемах прихоплень можливий перекос зварювальної деталі від усадної сили прихоплення, які закристалізувалися. Перехресне виконання прихоплень дає змогу зрівнювати всі усадні сили і перекосу деталі не відбувається.
У зв’язку з малими розмірами деталі, яка приварюється, , прихоплення теж будуть малі (5/7 мм)
При зварюванні прихоплення перетворюється.
Розробку рейок труби у зв’язку з малою товщиною стінки (б=4мм) не проводимо.
Креслення зварного з’єднання після виконання варювання зображено на рис 1.
Схема
Вибір зварювальних матеріалів для РДЗ електродами з покриттям.
Для зварювання вуглицевої та низьковуглицевохї сталі з котельними станками рекомендують використовувати електроди типу Є50А по ГОСТу 9467-60; ГОСТу 9466-75 марки ТМУ-21У та ЦУ-5.
Вибираємо ТМУ-21У, бо ЦУ-5 має діаметр d тільки 2 мм, а це для товщини деталі d=4мм трохи замало.
Для товщини деталі 4-5 мм реклмендовано взяти електрод діаметром 3-4 мм. Враховуючи те, що в нас немає розробки краток, нам не потрібна велика кількість присадного дроту, тому вибираємо
=3 мм. Вибір проводився по книжці «Технология електричиской сварки металов м сплавов плавлением» під ред. Б. Е. Платона (табл. 5-1, стор 186)Певне позначення електроду
Перед зварюванням електроди пропалюють при 400 градусах напрузі 1,5 год. Зберігати в сухому місці. При транспортуванні та зберіганні електроди з фтористо-кальцієвим (основним)покриттям можуть абсорбувати вологу з навколишнього середовища. Тому при зварювання важливо, щоб вологість покриття не перевищувала 0,2%.
Вибір зварювальних матеріалів для зварювання в
Для напівавтоматичного зварювання в захисному газі низьковуглицевих сталей з вмістом вуглецю 0,21-0,25% слід застосовувати дроти марки Св-08ГС або Св-08Г2С
Ці дроти забезпечують високу стійкість металу шва до утворення пор в низьковуглицевих сталях. Зварний шов має добрі механічні властивості.
Значний вплив на якість шва має якість вуглекислого газу. Підвищенний вміст в газі води і водяної пари сприяє утворенню пор навіть при достатній кількості кремнію та марганцю в зварювальній ванні.
Постачання згідно ГОСТу 8050-76 двох сортів : 1 сорт - 99,5%; 2 сорт – не менше99% Його транспортують в рідному сталі у балонах червоного кольору з жовтим написом. При різкому зниженні тиску в балоні та в редусторах можливі утворення заторів з сухого льоду. Газ зберігають і транспортують в балонах ємністю 40-50 л при тиску 6МПа(рідка вуглекислота)
Дріт слід зберігати в таких умовах, щоб можна було уникнути забруднення та окислення дроту.
Розрахунок режиму зварювання для РДЗ
Для ручного духового способу зварювання розрахунок зварювання струму виконується найменшедвома способами: по вибраному діаметру електрода та допустимій густині струму або наближений розрахунок по емпіричній формулі
1. Формула
Де і допустима густина струму , А/
.Для основного покриття і=13/18,5 А/
2. Формула
Де к- коефіцієнт, який залежить від діаметра електрода; для електрода 3/4 мм к= 30/45 А/мм
Формула
В довідниках для даного електрода ТМУ- 2М рекумендується приймати в межах 80/110 А.
По розрахунках виходить значення, яке лежить в цих межах. Тому __=110А.
Наприклад на дузі при РДЗ змінюється в межах 20-36 при розрахунку технологічного процесу не регламентується.
Швидкість переміщення дуги
Формула
6