Лабораторная работа №2.

1. Что оказывает влияние на время ручной дуговой сварки плавящимся электродом?

2. Какими коэффициентами определяется время ручной дуговой сварки?

3. Почему коэффициент наплавки _nменьше коэффициента расплавления_r?

4. Что называется коэффициентом расплавления _r?

5. Что называется коэффициентом наплавки _n?

6. Как можно определить коэффициент потерь ψ?

7. Почему производительность автоматической дуговой сварки под слоем флюса выше производительности ручной дуговой сварки?

8. Какие основные процессы механизированы при автоматической сварке?

9. Расскажите о принципиальной схеме автоматической сварочной головке.

10. На какие два типа делятся сварочные головки в зависимости от способа поддержания постоянства длины дуги?

11. Расскажите о последовательности выполнения работы для ручной дуговой электросварки.

12. Расскажите о последовательности выполнения работы для автоматической дуговой сварки.

Ответы:

1. Для определения или расчета основного времени сварки необходимо знать массу наплавленного металла, силу сварочного тока в коэффициенты наплавки.

На время ручной дуговой сварки плавящимися электродами оказывает влияние ряд факторов:

1. ток и марка электрода;

2. величина и плотность тока.

2. Время ручной дуговой сварки определяется коэффициентом расплавления α_r, коэффициентом наплавки α_n и коэффициентом потерь ψ.

3. Коэффициент наплавки α_n, меньше коэффициента расплавления α_r, так как не весь расплавленный электродный металл переходит в сварной шов. Часть металла выгорает (Q_у), а часть разбрызгивается(Q_ra).

4. Сила тока (I) определяется условиями сварки, толщиной свариваемого металла и другими данными, устанавливаемыми технологическим процессом. Количество металла, расплавленное в течение 1 часа горения дуги, отнесенное к единицы силы тока (I), называют коэффициентом расплавления α_r.

, г/А·ч.

5. Коэффициентом наплавки α_n называют количество электродного металла в граммах, наплавленное на основной металл в течение часа горения дуги, отнесенное к единице сила тока I,

, г/А·ч.

6. Коэффициент потери определяется по формуле

. (7)

Для ручной сварки (дуговой) ψ составляет ≈ 30%.

7. Производительность автоматической сварки (дуговой) под слоем флюса намного выше производительности ручной дуговой сварки.

При сварке под флюсом дуга горит в газовом пузыре, ограниченном снизу жидкой сварочной ванной, а сверху пленкой расплавленного флюса. Потери металла на разбрызгивание практически отсутствуют; возможно применять при сварке большие плотности тока. Уменьшаются также потери тепла в окружающую атмосферу, и большая часть тепла полезно используется на расплавление электродной проволоки, основного металла и флюса.

Так как потери металла при сварке под флюсом составляют не более 2%, то можно считать, что коэффициент наплавки _nпри автоматической сварке под слоем флюса равен коэффициенту расплавления_r.

8. При автоматической сварке механизированы следующие основные процессы: зажигание дуги, подача электродной проволоки к дуге по мере ее расплавления, поддерживание постоянства длины дуги и перемещение дуги вдоль свариваемого шва.

   

9. Принципиальная схема автоматической сварочной головки дана на рисунке 2.2

Рисунок 2.2 – Принципиальная схема автоматической сварочной головки: 1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – ведущий ролик; 4 – ведомый ролик; 5 – сварочная проволока; 6 – кассета; 7 – мундштук.

Электродвигатель 1 через редуктор 2 передает вращение ролику 3. Сварочная проволока 5 сматывается с барабана, помещенного в кассете 6, зажимается между ведущим роликом 3 и ведомым роликом 4.

При вращении роликов проволока получает поступательное движение к изделию через мундштук 7, к которому подводится сварочный ток.

10. В зависимости от способа поддержания постоянства длины дуги сварочные головки делятся на два типа:

1. Головки с постоянной скоростью подачи проволоки.

2. Головки с переменной скоростью подачи проволоки, регулируемой в зависимости от напряжения на дуге.

11. 1. Для каждой марки и типа электродов определяют вес стержня электрода:

, (14)

где: d – диаметр металлического стержня, см;

γ – плотность металла, 7,8 г/см³;

l – длина стержня электрода, см.

2. Для каждой марки электродов подготавливают по 2 пластины стали под наплавки на ней валика. (Очистить от ржавчины и других загрязнений).

3. Взвешивают пластины на весах с точностью до 1 г.

4. В зависимости от d_e подбирается сила сварочного тока на дополнительной пластинке.

Ориентировочно I_sv рассчитывается по формуле

I_sv=(40 – 50)d_e, (15)

где: 40 – 50 – примерная сила тока на каждый мм диаметра электрода.

Действительную величину тока отмечают по амперметру. Величина тока в процессе наплавки может изменяться, поэтому для расчета необходимо определить среднее значение тока, полученное по 3 измерениям.

5. По выбранным режимам наплавить на пластины валики длиной 50 – 60 мм разными марками электродов.

На постоянном токе с различной полярностью (+, –).

При наплавке фиксируются величина тока (А) и время горения дуги (в секундах).

6. После наплавки охладить пластины с наплавленным металлом, а также огарки электродов. Очистить валики и пластины от шлака и брызг, высушить.

12. Порядок выполнения работы следующий:

1. Взвесить пластины, на которые будет производиться наплавка;

2. В процессе наплавки замерить сварочный ток, напряжение на дуге, время горения дуги.

3. После наплавки зачистить валики от шлака и брызг и взвесить пластины.

4. Определить расход проволоки и ее вес.

Данные определений занести в таблицу 2.2. Произвести вычисления коэффициента расплавления _r по формуле (11) и коэффициента потерь ψ по формуле (13).