Технология No18
.pdfЛабораторная работа № 18 ВОССТАНОВЛЕНИЕ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ СВАРКОЙ
1. Цель работы
Изучить технологические приемы при восстановлении стальных деталей сваркой покрытыми электродами, влияние режимов и погонной энергии на долю основного металла в металле шва и его размеры.
2. Общие сведения и указания по работе
Стали подразделяются на углеродистые и легированные. По назначению различают стали конструкционные г содержанием углерода в сотых долях процента и инструментальные с содержанием углерода в десятых долях процента. В углеродистых конструкционных сталях углерод является основным элементом, который определяет механические свойства сталей этой группы. Углеродистые стали бывают обыкновенного качества и качественные.
По степени раскисления сталь обыкновенного качества имеет следующие обозначения: кп
— кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная. Кипящая сталь, содержащая кремния не более 0,07 %, получается при неполном раскислении металла марганцем. Сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения вредных примесей (серы и фосфора) по толщине проката. Местная повышенная концентрация серы может привести к образованию кристаллизационных трещин в шве и околошовной зоне. Кипящая сталь склонна к старению в околошовной зоне и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах.
Спокойная сталь получается при раскислении марганцем, алюминием и кремнием и содержит кремния не менее 0,12 %. Сера и фосфор распределены в ней более равномерно, чем в кипящей стали. Эта сталь менее склонна к старению и отличается меньшей реакцией на нагрев при сварке.
Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталью. Полуспокойные стали с номерами марок 1—5 выплавляют с нормальным и повышенным содержанием марганца (примерно до 1 %). В последнем случае после номера марки ставят букву Г (например, БСтЗГпс).
Углеродистую качественную сталь выпускают в соответствии с ГОСТ 1060—74. Сталь имеет пониженное содержание серы. Допустимое отклонение по углероду 0,03—0,04 %. Стали с содержанием углерода до 0,2 % включительно могут быть кипящими (кп), полуспокойными (пс) и спокойными (сп), остальные стали — только спокойные. Для последующих спокойных сталей после цифр буквы «сп» не ставят. Углеродистые качественные стали для изготовления конструкций применяют в горячекатанном состоянии и в меньшем объеме после нормализации и закалки с отпуском. Углеродистые
стали в соответствии с ОСТ 14-1-142—84 |
подразделяются на три подкласса: |
низкоуглеродистые с содержанием углерода |
до 0,25 %; среднеуглеродистые с |
содержанием углерода 0,25—0,6 % и высокоуглеродистые с содержанием углерода более
0,6 %.
Свариваемостью называется способность металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.
По свариваемости углеродистые стали условно подразделяются на четыре группы: I
— хорошо сваривающиеся, с содержанием углерода до 0,25 %; II — удовлетворительно сваривающиеся, с содержанием углерода от 0,25 до 0,35 %, т. е. для получения
качественных сварных соединений деталей из этих сталей необходимо строго соблюдать режимы сварки, нужны специальные присадочные материалы, определенные температурные условия, а в некоторых случаях — подогрев, термообработка; III — ограниченно сваривающиеся, с содержанием углерода от 0,35 до 0,45 %, для получения качественных сварных соединений которых дополнительно необходим подогрев, предварительная или последующая термообработка; IV — плохо сваривающиеся, с содержанием углерода свыше 0,45 %, сварные швы из которых склонны к образованию трещин (стали этой группы обычно не применяют для изготовления сварных конструкций).
Сталь, содержащая один или несколько легирующих элементов, вводимых для придания изделию определенных физико-механических свойств, называется легированной. Как правило, повышение уровня легирования и прочности стали приводит к ухудшению ее свариваемости. Первостепенная роль по влиянию на свойства сталей принадлежит углероду. Доля влияния каждого легирующего элемента может быть отнесена к доле влияния углерода. На этом основании о свариваемости легированных сталей можно судить по коэффициенту эквивалентности по углероду для различных элементов.
Образование холодных трещин уменьшают путем выбора рационального способа и технологии сварки, предварительного подогрева, снижения содержания водорода в сварном соединении, применения отпуска после сварки.
Элементами, обусловливающими возникновение горячих трещин, являются прежде всего сера, затем углерод, фосфор, кремний и др. Элементами, повышающими стойкость швов против трещин и нейтрализующими действие серы, являются марганец, кислород, титан, хром, ванадий.
Предупредить образование горячих трещин можно путем уменьшения количества и сосредоточения швов, выбора оптимальной формы разделки кромок, устранения излишней жесткости закреплений, предварительного подогрева, применения электродного металла с более низким содержанием углерода и кремния.
Низколегированные стали хорошо свариваются всеми способами сварки плавлением. Получение при сварке равнопрочного сварного соединения, особенно термоупрочненных сталей, вызывает некоторые трудности и требует определенных технологических приемов. В зонах, удаленных от высокотемпературной области, возникает холодная пластическая деформация. При наложении последующих слоев эти зоны становятся участками деформационного старения, приводящего к снижению пластических и повышению прочностных свойств металла и соответственно к возможному появлению холодных трещин. В сталях, содержащих углерод по верхнему пределу и повышенное количество марганца и хрома, вероятность образования холодных трещин увеличивается (особенно с ростом скорости охлаждения).
Электроды для ручной дуговой сварки представляют собой стержни длиной 300—450
мм, изготовленные из сварочной проволоки (ГОСТ 2246—70), |
на поверхность которых |
нанесен слой покрытия. Один конец электрода на длине 20—30 |
мм свободен от покрытия |
и служит для крепления его в электрододержателе. |
|
Электроды должны обеспечивать: |
|
устойчивое горение дуги, равномерное плавление металла и стабильный перенос его в сварочную ванну;
достаточную защиту расплавленного электродного металла и металла сварочной ванны от воздуха:
получение металла шва требуемого химического состава и механических свойств; хорошее формирование шва, минимальные потери на угар и разбрызгивание; возможно более высокую производительность процесса сварки (наплавки); хорошую отделимость и легкую удаляемость шлака с поверхности шва;
достаточную стойкость покрытий против механических повреждений (их осыпание или откалывание при относительно легких ударах, а также в процессе нагрева электрода при сварке) и недопустимость резкого ухудшения свойств в процессе хранения;
минимальную токсичность газов, выделяющихся при сварке, соблюдение санитарногигиенических норм.
Указанные требования обеспечиваются соответствующим подбором материалов электродного покрытия. Электродное покрытие служит для защиты ванны жидкого металла от кислорода и азота воздуха, стабилизации дуги, повышения технологичности процесса сварки и наплавки, а также введения легирующих элементов в состав наплавленного металла. Для дуговой сварки и наплавки покрытыми электродами используют электродные покрытия: ильменитное, содержащее более 30 % ильменита (FеО x ТiO2); органическое — с содержанием 20—30 % целлюлозы; карбонатно-рутиловое; основное или фтористокальциевое: высокорутиловое с содержанием до 35 % ТiO2; руднокислое, содержащее окислы железа и марганца в виде руд; покрытие системы железный порошок — рутил с высоким содержанием первого компонента; порошковое основное, содержащее железный порошок; покрытие системы железный порошок — оксид железа; специальные покрытия, содержащие, в частности, графит. В странах СНГ широко применяются органическое, карбонатнорутилевое, рудно-кислое и основное покрытия электродов. Например, стандартом установлено 44 типа электродов с основным покрытием, в состав которого входят шлакообразующие компоненты в виде плавикового шпата, карбонатов кальция и магния; раскислители — марганец, кремний, титан, алюминий в виде соответствующих ферросплавов или металлических порошков; связующие — натриевое или ннтриево-калиевое жидкое стекло.
И процессе нагрева и плавления основного покрытия происходит диссоциация карбоната кальция:
CaCO3= CaO+CO2 |
(18.1) |
В воздухе при парциальном давлении углекислого газа менее 300 Па диссоциация СаСО3 начинается при температуре около 780 К. Углекислый газ является активным «исцелителем жидкого металла. Окисление может протекать но двум схемам:
CO2+Me = CO+MeO |
(18.2) |
или |
|
CO2=CO+0,5O2 |
(18.3) |
0,5O2+Me=MeO |
(18.4) |
Раскислители Si, Мn, Тi в составе покрытия взаимодействуют с СО2, восстанавливая его
до СО: |
|
СО2 + Мn = МnО + СО, |
(18.5) |
2СО2 + Si = SiO2 + 2СО, |
(18.6) |
2СО2 + Тi = ТiO2 + 2СО. |
(18.7) |
Углекислый газ, не прореагировавший с раскислителями, диссоциирует в
высокотемпературной зоне: |
|
С02 + С = 2СО. |
(18.8) |
Таким образом, газовая фаза электродов с основным покрытием является окислительной. При плавлении фтористо-кальциевого покрытия шлаки связывают продукты реакций ТiO2, SiO2 и др., очищая металл. В результате в наплавленном слое содержится не более 0,03—0,05 % кислорода.
Тип электрода характеризует свойства наплавленного металла. Для конструкционных сталей — это механические свойства, для легированных сталей со специальными свойствами (теплоустойчивых, коррозионно-стойких, жаропрочных) — химический состав. Обозначение типа электрода содержит букву Э, после которой проставляется временное сопротивление на разрыв в (кг/мм2). После значения в может проставляться буква А, что означает улучшенные пластические характеристики металла шва. Например, Э 42А означает, что
металл, наплавленный этими электродами, имеет прочность 42 кг/мм2 (420 МПа) и улучшенные пластические свойства. Для сварки высокопрочных сталей тип электрода может быть Э 100.
Для сварки сталей со специальными свойствами тип электрода имеет следующий вид: Э 09Х2М — наплавленный металл содержит 0,09 % углерода, 2 % хрома и 1 % молибдена; Э 10Х25Н13Г2Б — наплавленный металл имеет следующий химический состав: 0,1% С; 25% Сг; 13% Ni; 2% Мn; 1% Nb.
Обозначение типа электрода регламентируется ГОСТ 9467—75 и ГОСТ 10052—75. Некоторые марки электродов для сварки конструкционных сталей, соответствующие
им типы покрытия и типы электродов приведены в табл. 18.1.
Таблица 18.1
|
|
Характеристика электродов для сварки |
||
|
|
низкоуглеродистых и низколегированных |
||
|
|
|
конструкционных сталей |
|
Марка |
Тип электрода |
|
Тип покрытия |
|
электрода |
|
|
||
|
|
|
|
|
АНО-6 |
Э 42 |
|
Рутиловое (Р) |
|
АНО-5 |
Э 42 |
|
Рутиловое с железным |
(РЖ) |
|
|
|
порошком |
|
АНО-4 |
Э 46 |
|
Рутиловое (Р) |
|
АYО-21 |
Э 46 |
|
Рутиловое (Р) |
|
АНО-19М |
Э 50 |
|
Рутиловое с железным |
(РЖ) |
|
|
|
порошком |
|
АНО-33 |
Э 60 |
|
Основное (Б) |
|
УОНИ-13/45 |
Э 42А |
|
Основное (Б) |
|
УОНИ-13/55 |
Э 50А |
|
Основное (Б) |
|
УОНИ-13/85 |
Э 85 |
|
Основное (Б) |
|
ВСЦ-4 |
Э 42 |
|
Целлюлозное (Ц) |
|
ВСЦ-4А |
Э 50 |
|
Целлюлозное (Ц) |
|
СМ-5 |
Э 50А |
|
Кислое (А) |
|
МР-3 |
Э 46 |
|
Рутилово-основное (РБ) |
|
ИТС-4 |
Э 46А |
|
Основное (Б) |
|
ТМУ-21У |
Э 50А |
|
Основное (Б) |
|
ОЗС-24 |
Э 55 |
|
Основное (Б) |
|
|
|
|
|
|
Типы и марки электродов, обеспечивающих соответствующий химический состав наплавленного металла, для сварки высоколегированных и теплоустойчивых сталей приведены в табл. 18.2.
Таблица 18.2
Характеристика некоторых марок электродов для сварки теплоустойчивых и высоколегированных сталей
Тип |
Марка |
Химический состав наплавленного металла, % |
|
|
|
ов, |
||||||
электрода |
электрода |
С |
Si |
|
Мn |
|
Сг |
|
Мо |
V,Mb |
Ni |
МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Теплоустойчивые стали |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э09Х1М |
ЗиО-20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
490 |
|
ТМЛ-1У |
0,07— |
0,15— |
|
|
0,6— |
|
0,8— |
0,4— |
— |
0,3 |
470 |
|
ТМЛ-ЗУ |
0,12 |
0,4 |
|
|
0,9 |
|
0,9 |
0,7 |
|
|
470 |
|
ТМЛ-4В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
569 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э09Х1МФ |
48Н6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
650 |
|
ЦЛ-20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
490 |
|
ЦЛ-20 |
0,06— |
0,15— |
|
|
0,4— |
|
0,6— |
0,4— |
0,12— |
— |
490 |
|
БЦЛ-38 |
0,12 |
0,6 |
|
|
0,9 |
|
1,2 |
0,7 |
0,25 |
|
490 |
|
ЦЛ-39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
640 |
|
ЦУ-2ХН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
490 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Высоколегированные стали |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э12Х13 |
ЛМЗ-1 |
0,08— |
0,4— |
|
|
0,5— |
|
11— |
— |
__ |
0,6 |
630 |
|
УОЫИ- |
0,16 |
1 |
|
|
1,5 |
|
14 |
|
|
|
540 |
|
13/НЖ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э08Х20Н9 |
АНВ-32МБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
540 |
Г2Б |
АНВ-35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
540 |
|
Л-40М |
0,05— |
1 __ |
|
|
1___ |
|
18— |
___ |
Nb |
8— |
550 |
|
НБ-38 |
0,12 |
1,5 |
|
|
2,5 |
|
22 |
|
0,7— |
10 |
590 |
|
ОЗЛ-7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,3 |
|
590 |
|
ЦЛ-11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
590 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э04Х20Н9 |
ОЗЛ-36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
540 |
|
ОЗЛ-14А |
0,06 |
0,3— |
|
|
1— |
|
18— |
— |
__ |
7,5- |
540 |
|
УОНИ- |
mах |
1,2 |
|
|
2 |
|
22 |
|
|
10 |
540 |
|
13/НЖ |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначение электродов проставляется на упаковочной наклейке, а также в сопроводительной документации на электроды. Структура условного обозначения представляет собой дробь, в числителе и знаменателе которой указываются отдельные характеристики электродов:
1 |
— |
тип электрода; |
2 |
— |
марка электрода; |
3 |
— |
диаметр электрода (иногда проставляется просто значок 0); |
4 |
— |
назначение: У — для сварки углеродистых и низколегированных сталей; Л — |
легированных конструкционных сталей; Т — легированных теплоустойчивых сталей; В
—высоколегированных сталей; Н — для наплавки;
5 — |
обозначение толщины покрытия, которое устанавливается в зависимости от |
соотношения диаметра покрытого электрода D к диаметру стержня d: |
|
М — |
тонкое покрытие (D/d < 1,20); С — средняя толщина покрытия (В/с1 = 1,20—1,45); |
Д — |
толстое покрытие (D/d =1,46—1,80); Г — особо толстое (D/d>1,80); |
6— группа электродов в зависимости от их качества при изготовлении: 1 — низкие требования к качеству; 2 — средние; 3 — высокие (в последнее время эта позиция в обозначении электродов отменена);
Е — международный символ ручной дуговой сварки;
7— группа индексов, указывающая на механические характеристики наплавленного
металла. Для низкоуглеродистых и низколегированных сталей используются три цифры: первые две — временное сопротивление разрыву (кг/мм2), третья цифра — минимальная температура, при которой допускается эксплуатация наплавленного металла (0 — тем-
пература не регламентирована; |
1 — |
плюс |
20 |
° С; |
2 — |
О ° С; |
3 |
— |
минус 20 ° С; 4 |
— |
||||||
минус 30 ° С; 5 |
— |
минус 40 |
° С; 6 — |
минус 50 ° С; 7 — |
минус 60 ° С). |
|
|
|
|
|
||||||
|
Для теплоустойчивых сталей проставляются две цифры: первая — |
минимальная, а вторая |
||||||||||||||
— |
максимальная |
температура |
эксплуатации |
наплавленного |
металла. |
Первая |
цифра |
|||||||||
маркировки совпадает с низкоуглеродистыми сталями (например, 5 — |
минус 40 ° С). Вторая |
|||||||||||||||
цифра обозначает следующие |
максимальные |
температуры: |
0 — <450 |
° |
С; 1— 465 ° |
С; 2 |
— |
|||||||||
485 ° С; 3 — 505 ° |
С; 4 — 525 ° |
С; 5 — 545 ° С; |
6 — 565 ° |
С; |
7 — 585 ° |
|
С; |
8 — 600 ° |
С; |
9 |
||||||
— 600 ° С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для высоколегированных сталей на этой позиции проставляются четыре цифры. Первая |
характеризует стойкость наплавленного металла против межкристаллической коррозии; вторая показывает максимальную температуру, при которой гарантируется длительная прочность; третья — максимальную температуру, при которой обеспечивается жаростойкость
шва; четвертая показывает содержание в шве ферритной составляющей; |
|
|
|
|
|||||||||
|
8 |
— |
обозначение типа покрытия: А — |
кислое; Б — |
основное; Р |
— |
рутиловое; Ц |
||||||
— |
целлюлозное; П — |
прочие (если стоят |
две буквы |
— |
покрытие |
смешанное), |
на- |
||||||
пример, РБ — |
рутилово-основное. |
Если в покрытии для повышения производительности |
|||||||||||
присутствует |
железный порошок |
в количестве более |
20 |
%, на этой |
позиции до- |
||||||||
полнительно ставится буква Ж; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
9 |
— |
обозначение допустимых пространственных положений сварки: 1 |
— |
для всех |
||||||||
пространственных положений; 2 — |
для всех, кроме вертикального, при |
сварке сверху |
|||||||||||
вниз; 3 — |
для нижнего, |
горизонтального и вертикального, |
при сварке снизу вверх; |
4 — |
для |
||||||||
нижнего положения; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
10 |
— |
обозначение рода тока, полярности и напряжения источника питания, на которые |
||||||||||
рассчитан |
электрод: 0 — постоянный ток, обратная |
полярность; |
1 — U |
д=50 |
В, |
||||||||
полярность любая; 2 — U |
д =50 В, полярность прямая; 3 — U |
д =50 В, полярность обратная; 4 |
|||||||||||
— U |
д =70 В, полярность любая; 5 — U |
д =70 В, полярность прямая; 6 — U д =70 В, полярность |
|||||||||||
обратная; |
7 — U |
д =90 В, полярность любая; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
8 — U |
д =90 В, полярность прямая; 9 — U д =90 В, полярность обратная; |
|
|
|
|
11— обозначение стандарта, регламентирующего требования к электродам (ГОСТ
9466—75);
12— обозначение стандарта, регламентирующего типы электродов (ГОСТ 9467—
75, ГОСТ 10052—75 или ГОСТ 10051—75 — для наплавочных электродов).
Электрические режимы дуговой сварки оказывают влияние на размеры и форму сварного шва. Повышение силы сварочного тока приводит к увеличению эффективной тепловой
мощности дуги, вследствие чего увеличиваются скорость плавления электрода, глубина проплавления, выпуклость и ширина валика. В результате этого доля основного металла в металле шва повышается.
Для определения доли основного металла в металле шва необходимо знать площадь сечения наплавленного валика Fн и плошадь проплавления основного металла Fпр, которые с некоторой погрешностью могут быть определены по формулам
н 0.75 |
(18.9) |
||
пр 0.75 |
(18.10) |
||
где b и с — ширина и высота наплавленного шва, мм; |
|
||
h — глубина проплавления металла шва, мм. |
|
||
Доля основного металла определяется по формуле: |
|
||
|
пр |
|
(18.11) |
|
|||
|
пр н |
|
|
|
|
Повышение напряжения на дуге приводит к уменьшению глубины проплавления, так как увеличиваются потери тепла на рассеивание в окружающую среду, угар и разбрызгивание. Повышенная длина дуги увеличивает площадь нагрева изделия, вследствие чего увеличивается ширина валика и, следовательно, уменьшается его выпуклость, так как на величину коэффициентов р и н напряжение влияет незначительно. Доля же основного ме-
талла в шве при ручной дуговой сварке с увеличением напряжения практически не изменяется.
Увеличение диаметра электрода (при постоянной силе сварочного тока) приводит к уменьшению плотности сварочного тока, понижению температуры дуги, что влечет за собой уменьшение глубины проплавления, увеличение ширины валика и уменьшение доли
основного металла в металле шва. |
|
|
|
|
||||||
Погонная |
энергия — это |
отношение эффективной |
тепловой |
мощности дуги эф, |
||||||
расходуемой на нагрев изделия скорости перемещения дуги Vд. Она определяет количество |
||||||||||
тепла, введенное дугой в 1 см однопроходного шва или валика. |
|
|||||||||
|
|
|
эф |
|
, · св"д#и |
|
(18.12) |
|
||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
п |
|
д |
д |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
где эф— |
эффективная тепловая мощность дуги, кал/с; |
|
|
|||||||
%св — |
сварочный ток, А; |
|
|
|
|
|||||
&д— |
напряжение дуги, |
В; |
|
|
|
|
||||
'и— эффективный КПД процесса нагрева (0,50—0,75); |
|
|||||||||
Vд — |
скорость перемещения дуги, |
см/с. |
|
|
||||||
При сварке |
плавящимся электродом |
для определения погонной |
энергии используют |
|||||||
эмпирическую |
зависимость: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п 155F, |
|
|
(18.13) |
|
где F — площадь сечения валика, мм2.
Увеличение погонной энергии приводит к возрастанию площади сечения шва, т. е. к изменению доли основного металла в шве и формы валика. Скорость перемещения дуги при однопроходной сварке равна скорости сварки: Vд = Vc.
3. Необходимые материалы
Перечень материалов для выполнения работы:
1)пластины из малоуглеродистой стали (100x100x10) мм;
2)электроды типа Э 42; Э 46; Э 42А; УОНИ-13/45.
4. Оборудование, приспособления, инструмент
На рабочем месте должно быть следующее оборудование и инструмент:
1)сварочный пост постоянного тока с электроизмерительными приборами;
2)секундомер;
3)настольные переносные тиски;
4)струбцина;
5)ручной пресс для излома проб;
6)чертилка;
7)линейка;
8)штангенциркуль.
5.Порядок выполнения работы
5.1. Изучение влияния марки электрода на форму шва
Выполняется в следующей последовательности:
1)зачистить пластины;
2)собрать их встык, пользуясь специальной струбциной и прихватить их по торцам;
3)выправить пластины;
4)разметить на пробе мелом положение валиков;
5) |
подобрать силу тока (140—150 |
А) при диаметре электрода 4 мм; |
|
6) |
наплавить |
валики перпендикулярно стыку электродами различных марок при |
|
данном режиме, |
отмечая силу тока, |
напряжение на дуге и время ее горения. Наплавку |
каждого валика производить только на охлажденную пробу, для чего после наплавки валика проба охлаждается в воде до комнатной температуры. Отклонение силы тока допускается в пределах ±10 %;
7)замаркировать каждый валик;
8)измерить длину каждого валика;
9)произвести излом пробы на ручном прессе после остывания ее до комнатной температуры;
10)половину пробы (образца) закрепить в тисках и, пользуясь линейкой и чертилкой, провести линию раздела наплавленного и проплавленного металлов;
11)измерить штангенциркулем размеры валиков (Л, Ь, с) на образцах;
12)рассчитать Fпр, , п по соответствующим формулам.
5.2.Изучение влияния силы сварочного тока на форму и размеры шва
Порядок выполнения работы следующий: 1.) выполнить п.п. 1—4 |
предыдущего опыта; 2) |
|
при силе сварочного тока 190 и 220 А на пробе на два валика |
перпендикулярно стыку |
|
электродами типа Э 46 |
(данные при силе тока 150 А взять из опыта 5.1.), руководствуясь п. |
|
6 и повторив п.п. 7—12 |
опыта 5.1. |
|
5.3. Изучение влияния напряжения на дуге на форму шва, разбрызгивание и угар
Для выполнения работы электродами марки У ОНИ-13/45 и выполнить наплавку трех валиков при силе сварочного тока 200—220 А, изменяя напряжение от 24 до 36 В (за счет длины дуги). Коэффициент потерь ( рассчитать по данным αр и αн (работа № 17).
Данные всех измерений и результаты расчетов записать в табл. 18.3.
Таблица 18.3
Результаты опытов по влиянию режимов сварки на форму и размеры шва
|
|
|
|
Результаты замеров |
|
|
|
|
|
Результаты расчетов |
|
|||||
|
|
Режим |
|
|
Размеры валика, мм |
Площадь, |
|
|
|
Коэффициент потерь, % |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм2 |
|
Доля основного метала в метале шва |
Скорость сварки, cм / с |
Погонная энергия кал/см |
||
Марка электрода |
Сила тока, А |
Напряжение, В |
|
Время горения дуги, с |
длина |
ширина |
высота |
Глубина плавления |
проплавление |
|
наплавление |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Содержание отчета
Отчет по работе должен содержать:
1)методику выполнения работы;
2)таблицу исходных данных и результатов расчетов;
3)графики зависимости размеров шва от силы сварочного тока и напряжения;
4)выводы и анализ полученных результатов.