Пример выполнения индивидуального задания по разработке технологического процесса газовой сварки металла

2 3 4 5 6 7 8

Исходные данные для расчета:

Тип шва – С2

Толщина детали - 3 мм

Длина детали – 4,0 м

Материал - сталь 10
Предел прочности - 340 МПа

Решение

1 Выбираем форму разделки кромок сварного шва С2 (выбираем по ГОСТ – 5264–80 с.16).

2. Определяем площадь сечения сварного шва. Для вычерчиваем на миллиметровой бумаге (строго соблюдая масштаб) форму разделки кромок свариваемых деталей и сварного шва (рис. 1).

Размеры конструктивных элементов сварного шва:

толщина свариваемой детали S = 3 мм

b =+1,0-0,5

е =8

g=2

Рисунок 1 – Форма поперечного сечения шва С4 по ГОСТ 5264-80

Затем путем подсчета клеточек в зоне сечения шва определяем его площадь в мм².

Нами площадь сечения сварного шва можно также определена расчетным путем. Для этого сечение сварного шва разделяем на геометрические фигуры (прямоугольник, сегмент) и определяем площадь каждой фигуры в отдельности и в целом площадь сварного шва по формуле:

Fc.ш. = F1 + F2, мм²,(1)

где Fc.ш. – общая площадь сечения сварного шва, мм²;

F1 – площадь прямоугольника, мм ²(F1 = а·в = 2·3=6 мм²);

F2 – площадь сегмента, мм² (F2 = 2/3·е·g = 2/3·2·6=10,56 мм²).

Fc.ш. = F1 + F2 = 6+10,56=16,56 мм².

3 Выбираем марку присадочной проволоки по таблице 2. Для малоуглеро-дистой стали 10 наиболее близкая по химическому составу является присадочная проволока марки Св -08.

4 Определяем диаметр присадочной проволоки в зависимости от толщины свариваемых деталей по формуле:

d=0,5·s+1, мм для левого способа, (1)

где d – диаметр присадочной проволоки, мм,

s – толщина свариваемого материала, мм.

d=0,5·3+1 =2,5 мм

5 Выбираем номер горелки в зависимости от толщины свариваемого металла и определяем тепловую мощность Мr, т.е. расход ацетилена и расход кислорода, путем интерполяции данных таблицы 2.

При толщине свариваемого металла 3,0 мм выбираем по таблице 2 горелку ГС-3 средней мощности с наконечником № 3.

Тогда расход ацетилена Мr определяем из пропорции:

при толщине 4 мм – расход ацетилена 400 л/ч,

^{(по таблице)}

при толщине 3 мм – расход ацетилена Мr л/ч,

^{(по заданию)}

откуда .

Расход кислорода также определяем из пропорции:

при толщине 4 мм – расход кислорода 440 л/ч,

^{(по таблице)}

при толщине 3 мм – расход кислорода х л/ч,

^{(по заданию)}

откуда л/ч.

Таким образом выбрали горелку ГС-3 «Звезда» (инжекторная средней мощности), наконечник № - 3; расход ацетилена Мr = 300 л/ч и кислорода - 330 л/ч.

6 Определяем количество накладываемых валиков в сварном шве по формуле:

(2)

где N - количество валиков или число проходов, шт;

F_сш - площадь сечения сварного шва, см²;

F₁ - площадь сечения первого валика, см²;

F₁ = (6-8)·d₁, мм²

F₁- для первого прохода принимают

d₁ = 2-4 мм.

F₁ = 6·3=18 мм²

F₂ - площадь сечения второго и всех последующих валиков, см²

F_{2 =}(8 -10)· d, мм²

d - диаметр присадочной проволоки, мм.

F_{2 =}8 · 2,5=20 мм²

Таким образом, сварной шов состоит из одного валика.

7 Выбираем направление перемещения горелки и присадочного прутка. При этом руководствуется тем, что при сварке тонкого металла толщиной не более 6 мм рекомендуется применять левое направление. В нашем задании толщина свариваемого металла составляет 3 мм, Поэтому выбираем левое направление перемещение горелки и прутка.

Рисунок 2 - Схема перемещения грелки и прутка (левое)

8 Выбираем траектория движения горелки и присадочного прутка. Она зависит от площади сечения сварного шва, количества проходов и необходимости большей или меньшей степени прогревания свариваемого металла и выбирается по рисунку 3, позиция 1.

Рисунок 3 - Траектория движения горелки и прутка (левое)

9 Определяем угол наклона горелки к свариваемой металла в зависимости от его толщины металла s по таблице 4. В нашем случае для свариваемого металла толщиной 3 мм угол наклона принимаем равным 20⁰.