5 Разработка технологии сварки

Алгоритм технологии сварки в общем виде можно представить:

а) Основной металл:

1. выбор, наименование свариваемого материала;

2. оценка свариваемости;

3. подготовка к сварке.

б) Сварочные материалы:

1. выбор, наименование сварочных материалов;

2. подготовка к сварке.

в) Сборка.

г) Сварка:

1. режим сварки;

2. техника выполнения сварки.

д) Зачистка сварного соединения.

е) Контроль качества сварного соединения.

После каждой операции следует назначать контроль.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.

"ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

РАЗДЕЛКИ КРОМОК НА ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

СВАРНОГО ШВА"

Цели работы.

1. Освоить методику расчёта основных параметров режима дуговой сварки и геометрических параметров сварного шва.

2. Исследовать влияние геометрических параметров разделки кромок на геометрические параметры сварного шва (наплавленного валика).

Продолжительность лабораторной работы – 4 часа

Оборудование, инструмент и материалы.

1. Аппарат сварочный:

   1. А-1416 в комплексе с источником питания постоянного тока – выпрямителем сварочным ВКСМ-1000 и балластными реостатами РБ-302 (РБ-301, РБ-303);

   2. АДФ-1002 в комплексе с источником питания переменного тока – трансформатором сварочным ТДФ-1000.

2. Эпидиаскоп.

3. Оборудование, инструмент и материалы для изготовления макрошлифов.

4. Слесарный инструмент.

5. Измерительный инструмент.

6. Калькулятор инженерный.

7. Пластина из стали Ст3 (10, 20, 09Г2С) с канавками различных геометрических параметров.

8. Сварочная проволока Св-08ХМ (Св-08, Св-08Г2С), диаметром 3,0мм (2,0мм, 2,5мм, 4,0мм).

9. Флюс сварочный АН-60 (АН-348).

10. Миллиметровка.

11. Карандаш с твёрдостью НВ или В.

Задание и методические указания.

1. Выполнить замеры геометрических параметров канавок;

2. Настроить режим сварки (заданный по таблице 9);

3. Рассчитать геометрические параметры сварных швов (наплавленных валиков) по методике, предложенной в разделе 1.3;

4. Выполнить сварку;

5. Изготовить макрошлиф;

6. Спроецировать контуры сварных швов на миллиметровку и выполнить замеры:

1. Ширины шва, е;

2. Глубины проплавления, h;

3. Высоты усиления, g;

4. Высоты шва, Н;

5. Площади проплавления, F_пр;

6. Площади наплавки, F_н;

7. Рассчитать коэффициент формы проплавления ;

8. Выполнить расчет относительного расхождения, теоретических и полученных экспериментальным путём, значений геометрических параметров сварных швов.

9. Сделать выводы о работе.

Пункты задания и методических указаний даны в рекомендуемой последовательности для их выполнения

Таблица 9 – Параметры режима сварки

Параметр	Значение параметра для варианта
	1	2	3	4	5	6	7
Сварочный ток, А
Напряжение дуги, В
Скорость сварки, м/ч
Диаметр электрода, мм
Вылет электрода, мм

Отчёт о лабораторной работе оформить на бумаге формата А4 по ГОСТ 2.105-95. Основную надпись допускается не наносить на поле текстового документа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2.

"РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ СТЫКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ"

Цели работы.

1. Разработать технологию сварки стыкового соединения пластин из низкоуглеродистой конструкционной стали ферритного класса.

2. Применить на практике методику расчёта основных параметров режима дуговой сварки и геометрических параметров сварного шва.

3. Закрепить навыки работы с технической литературой и нормативной документацией.

Продолжительность лабораторной работы – 4 часа

Оборудование, инструмент и материалы.

1. Аппарат сварочный:

1. А-1416 в комплексе с источником питания постоянного тока – выпрямителем сварочным ВКСМ-1000 и балластными реостатами РБ-302 (РБ-301, РБ-303);

2. АДФ-1002 в комплексе с источником питания переменного тока – трансформатором сварочным ТДФ-1000.

2. Эпидиаскоп.

3. Оборудование, инструмент и материалы для изготовления макрошлифов.

4. Слесарный инструмент.

5. Измерительный инструмент.

6. Калькулятор инженерный.

7. Пластины из стали Ст3 (10, 20, 09Г2С).

8. Сварочная проволока Св-08ХМ (Св-08, Св-08Г2С), диаметром 3,0мм (2,0мм, 2,5мм, 4,0мм).

9. Флюс сварочный АН-60 (АН-348).

10. Миллиметровка.

11. Карандаш с твёрдостью НВ или В.

Задание и методические указания.

1. Выполнить замеры геометрических параметров пластин;

2. Из ГОСТов выписать химический состав и механические характеристики основного металла, химический состав сварочной проволоки и сварочного флюса;

3. Оценить свариваемость основного металла по критериям, указанным в разделе 3;

4. В соответствии с ГОСТом или с заданием выбрать тип сварного соединения, назначить исходные геометрические параметры сварного соединения и сварного шва;

5. Рассчитать основные параметры режима сварки и геометрические параметры сварного шва по методике, предложенной в разделе 1.3;

6. Рассчитать химический состав металла шва по формулам раздела 2;

7. Оценить стойкость металла шва против образования горячих трещин и стойкость металла околошовной зоны против образования холодных трещин по критериям, указанным в разделе 3.

8. Рассчитать ожидаемые механические свойства металла шва по формулам раздела 4.1. По атласу определить механические свойства металла околошовной зоны и его структурный состав (см.4.2)

9. Сделать выводы о правильности выбора сварочных материалов, параметров режима сварки. Разработать технологию сварки в соответствие с рекомендациями раздела 5.

10. В соответствие с разработанной технологией выполнить сварочные работы и контрольные операции;

11. Изготовить макрошлиф;

12. Спроецировать контуры сварного шва на миллиметровку и выполнить замеры:

1. Ширины шва, е;

2. Глубины проплавления, h;

3. Высоты усиления, g;

4. Высоты шва, Н;

5. Площади проплавления, F_пр;

6. Площади наплавки, F_н;

13. Замерить твёрдость металла шва;

14. Выполнить расчёт временного сопротивления разрыву и предела текучести металла шва по формулам 61 и 62;

15. Выполнить расчет относительного расхождения, теоретических и полученных экспериментальным путём, значений геометрических параметров сварных швов;

16. Представить значения величин геометрических параметров сварного шва и механических характеристик металла сварного шва, определённые расчетом и экспериментальным путём и относительное расхождение между ними в виде таблицы 10.

17. Сделать выводы о работе.

Пункты задания и методических указаний даны в рекомендуемой последовательности для их выполнения

Временное сопротивление разрыву _в, МПа, определяют по формуле

_в= (61)

Предел текучести _т, МПа, определяют по формуле

_т= (66)

где НВ – твёрдость металла шва по Бринеллю

Таблица 10 – Расчётные и экспериментальные параметры

Параметр		Расчётное значение	Эксперименталь-ное значение	Расхожде-ние, %
Геометрические параметры	Ширина шва, мм
	Глубина проплавления, мм
	Высота усиления, мм
	Высота шва, мм
	Площадь наплавки, мм2
	Площадь проплавления, мм2
Механи-ческие характе-ристики	Временное сопротивление разрыву, МПа
	Предел текучести, МПа
	Относительное удлинение, %
	Относительное сужение, %

Отчёт о лабораторной работе оформить на бумаге формата А4 по ГОСТ 2.105-95. Основную надпись допускается не наносить на поле текстового документа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.

"РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ СОЕДИНЕНИЯ С УГЛОВЫМ ШВОМ"

Цели работы.

1. Разработать технологию сварки таврового (нахлёсточного) соединения пластин из низкоуглеродистой конструкционной стали ферритного класса.

2. Применить на практике методику расчёта основных параметров режима дуговой сварки и геометрических параметров сварного шва.

3. Закрепить навыки работы с технической литературой и нормативной документацией.

Продолжительность лабораторной работы – 4 часа

Оборудование, инструмент и материалы.

1. Аппарат сварочный:

1. А-1416 в комплексе с источником питания постоянного тока – выпрямителем сварочным ВКСМ-1000 и балластными реостатами РБ-302 (РБ-301, РБ-303);

2. АДФ-1002 в комплексе с источником питания переменного тока – трансформатором сварочным ТДФ-1000.

2. Эпидиаскоп.

3. Оборудование, инструмент и материалы для изготовления макрошлифов.

4. Слесарный инструмент.

5. Измерительный инструмент.

6. Калькулятор инженерный.

7. Пластины из стали Ст3 (10, 20, 09Г2С).

8. Сварочная проволока Св-08ХМ (Св-08, Св-08Г2С), диаметром 3,0мм (2,0мм, 2,5мм, 4,0мм).

9. Флюс сварочный АН-60 (АН-348).

10. Миллиметровка.

11. Карандаш с твёрдостью НВ или В.

Задание и методические указания.

1. Выполнить замеры геометрических параметров пластин;

2. Из ГОСТов выписать химический состав и механические характеристики основного металла, химический состав сварочной проволоки и сварочного флюса;

3. Оценить свариваемость основного металла по критериям, указанным в разделе 3;

4. В соответствии с ГОСТом или с заданием выбрать тип сварного соединения, назначить исходные геометрические параметры сварного соединения и сварного шва;

5. Рассчитать основные параметры режима сварки и геометрические параметры сварного шва по методике, предложенной в разделе 1.3;

6. Рассчитать химический состав металла шва по формулам раздела 2;

7. Оценить стойкость металла шва против образования горячих трещин и стойкость металла околошовной зоны против образования холодных трещин по критериям, указанным в разделе 3.

8. Рассчитать ожидаемые механические свойства металла шва по формулам раздела 4.1. По атласу определить механические свойства металла околошовной зоны и его структурный состав (см.4.2)

9. Сделать выводы о правильности выбора сварочных материалов, параметров режима сварки. Разработать технологию сварки в соответствие с рекомендациями раздела 5.

10. В соответствие с разработанной технологией выполнить сварочные работы и контрольные операции;

11. Изготовить макрошлиф;

12. Спроецировать контуры сварного шва на миллиметровку и выполнить замеры:

7. Ширины шва, е;

8. Глубины проплавления, h;

9. Высоты усиления, g;

10. Высоты шва, Н;

11. Площади проплавления, F_пр;

12. Площади наплавки, F_н;

13. Замерить твёрдость металла шва;

14. Выполнить расчёт временного сопротивления разрыву и предела текучести металла шва по формулам 61 и 62;

15. Выполнить расчет относительного расхождения, теоретических и полученных экспериментальным путём, значений геометрических параметров сварных швов;

16. Представить значения величин геометрических параметров сварного шва и механических характеристик металла сварного шва, определённые расчетом и экспериментальным путём и относительное расхождение между ними в виде таблицы 10.

17. Сделать выводы о работе.

Пункты задания и методических указаний даны в рекомендуемой последовательности для их выполнения

Таблица 10 – Расчётные и экспериментальные параметры

Параметр		Расчётное значение	Эксперименталь-ное значение	Расхожде-ние, %
Геометрические параметры	Ширина шва, мм
	Глубина проплавления, мм
	Высота усиления, мм
	Высота шва, мм
	Площадь наплавки, мм2
	Площадь проплавления, мм2
Механи-ческие характе-ристики	Временное сопротивление разрыву, МПа
	Предел текучести, МПа
	Относительное удлинение, %
	Относительное сужение, %

Отчёт о лабораторной работе оформить на бумаге формата А4 по ГОСТ 2.105-95. Основную надпись допускается не наносить на поле текстового документа.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

СОДЕРЖАНИЕ

с