6.4. Методические рекомендации и последовательность выполнения экспериментальной части работы.

6.4.1. При изучении общих сварочных деформаций и продольных остаточных напряжений предусмотрено проведение расчётов и опытов для случая наплавки валика на кромку полосы, имитирующего сварку тавровой балки.

6.4.2. Исходные данные для расчёта:

размеры полосы l×h×δ, см (рис. 6.1)	600×100×7
материал полосы	сталь марки Вст3сп
параметры режима сварки:
сила сварочного тока, Iсв, А	По указанию преподавателя
напряжение на дуге, Uд, В
скорость сварки, vсв, см/с
скорость подачи электродной проволоки, vпп, м/ч
диаметр электродной проволоки, dэ, мм

Рис. 6.1. Схема наплавки валика на кромку полосы

6.4.3. Алгоритм расчёта сварочных деформаций.

.1 Погонную энергию дуги, Дж/см, определяют по формуле:

,

(6.1)

где ŋ– коэффициент использования теплоты сварочной дуги (при наплавке валиковŋ=0,85).

.2 Отношение погонной энергии к площади поперечного сечения полосы определяют по формуле:

,

(6.2)

где F=δh – площадь поперечного сечения полосы, см².

.3 По графику на рис. 6.2, в зависимости от отношения К, определяют произведение кривизны полосы на её высоту, то есть ch, где с – кривизна, а h – ширина полосы, см.

Рис. 6.2. График зависимости ch от q_n/F

.4 По значению ch находят относительное продольное укорочение волокон, проходящих через центр тяжести поперечного сечения полосы:

.

(6.3)

.5 Находят кривизну полосы, 1/см:

.

(6.4)

.6 Определяют продольное укорочение волокон по центру тяжести поперечного сечения полосы, см:

.

(6.5)

.7 Определяют стрелку прогиба на середине длины полосы, см:

.

(6.6)

6.5. Опытное определение общих деформаций полосы

6.5.1. В выполнении опыта участвуют: оператор-сварщик; четыре наблюдателя показаний индикаторов 0, 1, 2 и 3, один наблюдатель за параметрами режима сварки.

Полоса, сильно деформируясь при нагреве, может отойти от упоров, поэтому после остывания полосу следует подтянуть к упорам ударом молотка, после чего замерить погибь окончательно.

6.5.2. Регулировкой сварочного автомата и источника питания дуги установить заданные режимы сварки: I_св, U_д, v_св, v_пп, d_э.

6.5.3. На экспериментальный стенд (см. схему на рис. 6.3) уложить полосу заданных габаритных размеров и закрепить её с помощью двух пружин и упоров.

Рис. 6.3. Стенд для замеров деформаций полосы:

0, 1, 2, 3 – индикаторы; 4 – пружины; 5 – упоры; 6 – рычаг; 7 – стопор крепления индикаторов; ЦТ – центр тяжести полосы

6.5.4. После установки полосы на стенде произвести регулировку положения индикаторов 0, 1, 2 и 3. Индикаторы должны быть установлены и закреплены стопорами так, чтобы на малых шкалах стрелки показывали 5 мм, совместить нуль большой шкалы с большой стрелкой индикатора, поворачивая шкалу вручную.

6.5.5. Произвести наплавку валика на кромку полосы, снимая показания через каждые 150 мм перемещения дуги. Значения стрелок прогиба (перегиба), внести в таблицу (см. табл. 6.1).

Таблица 6.1