 |
Характеристика технологии дуговой сварки
|
|
|
|
Содержание.
1. Сущность дуговой сварки………………………………………………………....2
2. Исходные данные ………………………………………………………………....4
3. Источники питания………………………………………………………………..4
4. Расчетная часть………………………………………………………………….…6
5. Чертеж……………………………………………………………………………...7
6. Заключение………………………………………………………………………...8
7. Список литературы ……………………………………………………………….9
ДУГОВАЯ СВАРКА
Открытие дуговой сварки.
Замечательный русский изобретатель Н.Г.Славянов был по образованию инженером, металлургом. Последняя четверть прошлого века явилась периодом становления электротехники-науки о процессах, связанных с практическим применением электрических явлений. 30-летний руководитель орудийных и механических производств на одном из крупнейших в России пушечных заводов в Перми, Н.Г.Славянов увидел в электротехнике будущее металлургии, обработки металлов. Он глубоко изучил эту область науки. Через шесть лет после открытия Н. Н. Бенардосом дуговой сварки, в 1888 году Н.Г.Славянов творчески развил эту идею, разработав и применив сварку металлическим электродом. Впервые в мире этот способ был внедрен Славяновым на Пермском заводе. Он сконструировал и опробовал автоматическое приспособление для регулировки длины дуги. Это был прообраз современных сварочных аппаратов. Изобретение обессмертило его имя и имеет огромное значение и по сей день.
Так Славяновым была написана одна из страниц истории важнейшей области техники – дуговой сварки металлов, находящей самое широкое применение в современной промышленности и строительстве.
Что такое дуга.
|
|
|
Дуга представляет собой электрический разряд в газе между электродами, к которым подведено напряжение источника тока. Ток в дуге обусловлен так называемыми свободными электронами и положительными и отрицательными заряженными частицами вещества – ионами. Процесс образования этих частиц называется ионизацией. В средней части дуги расположен столб дуги, ярко светящейся и имеющей температуру около 6000 градусов по Цельсию. Столб заканчивается на электродах катодным и анодным пятнами, через которые проходит весь ток дуги. Плотность тока на пятнах весьма велика, благодаря чему в этих зонах происходит интенсивное нагревание до температуры испарения материала электродов. Столб дуги окружает пламя – раскалённые пары и газы, температура которых резко падает по мере удаления от столба. Дугу перемещают при сварке в ручную или механически вдоль кромок соединяемых деталей, благодаря чему достигается непрерывное плавление их и образование соединения – сварного шва. Глубиной проплавления называется наибольшая глубина расплавления основного металла в сечении шва.
Распространение дуговой сварки.
Особенно широкое распространение получила дуговая сварка Н.Г.Славянова. Сущность этого способа заключается в том, что электрическая дуга возбуждается между свариваемой деталью и металлическим электродом, который плавится в процессе горения дуги и заполняет тем самым сварной шов. Одновременно плавятся корки свариваемых деталей. Такой процесс называется сваркой металлическим электродом.
Технологический процесс дуговой сварки и его характеристика
Основной частью любой системы технологического процесса является технология производства, при реализации которой достигается цель производства - выпуск продукции. Продукция, ее вид и качество служат основной причиной создания любого производства, реализации любой технологии необходимо начинать с характеристики получаемой продукции
|
|
|
Зависимости от способа дуговой сварки.
В зависимости от способа дуговой сварки, т.е. от материала применяемого электрода, свойства электрической дуги меняются. Так, при горении дуги между свариваемым металлическим изделием и угольным электродом дуги имеет большую длину и несколько иную форму чем дуга, горящая между изделием и металлическим электродом. В последнем случае явления, происходящие в дуге, значительно сложнее, так как в дуговом промежутке помимо паров, образуемых при сгорании электрода, присутствуют капли расплавленного и пары сгорающего в дуге электродного покрытия. Если дуговая сварка по способу Бенардоса производится голым угольным электродом, то при сварке по способу Славянова на плавящийся металлический электрод обычно наносится покрытие, в зависимости от состава и толщины наносимого слоя может быть ионизирующим либо так называемым качественным, т.е. обеспечивающим получение повышенного качества наплавленного металла.
Ионизирующие покрытия наносятся на электрод слоем, не прерывающим по толщине 0,3-0,5 мм; в состав этих покрытий входят обычно вещества, ионизирующие дуговой промежуток, т.е. способствующие устойчивому горению дуги даже при питании её от источника переменного тока. Ионизирующее покрытие никакой защиты металла от воздуха не осуществляется.
Качественные покрытия наносятся на электрод слоем, достигающим по толщине 1,5 – 3 мм; в состав этих покрытий входит шлакообразующие и газообразующие вещества, защищающие жидкую ванну и капли электродного металла от окружающего воздуха; вещества, способствующие ионизации дуги, а также некоторые легирующие элементы, улучшающие механические свойства наплавленного металла. За счет правильного подбора электродных покрытий сварной шов во многих случаях получает механические свойства более высокие, чем основной свариваемый металл.
Сварка угольным электродом стали, а также чугуна и цветных металлов производится с применением флюса, наносимого на присадочные стержни и на кромки свариваемых деталей.
Различают сварку током примой и обратной полярности. Прямая полярность – это когда положительный вывод источника сварочного тока присоединён к свариваемым изделиям, а отрицательный – к электрододержателю. При этом в дуговом разрядном промежутке изделие являются анодом, а электрод – катодом.
|
|
|
В дуге действует механические силы, направленные вдоль столба дуги (дутье). Под действием этих сил в жидком металле сварочной ванны образуется лунка, так называемый кратер. В конце швов при затвердевании металла в результате его усадки также образуется углубление, которое называется конечным кратером. Конечный кратер при необходимости либо заваривают, повторно расплавляя металл в этом месте, либо шов выходят на планку, которая удаляется после сварки. При сварке шин с этой же цели швы выводятся в лунке угольных брусков, формующих стыки шин с торцов.
Характеристика технологии дуговой сварки
Сущность процесса сварки (автоматической и полуавтоматической) состоит в том, что дуга, возбужденная между электродом и изделием, горит в струе подаваемого через горелку углекислого газа. Под воздействием тепла дуги углекислый газ диссоциирует с образованием активного атомарного кислорода и окиси углерода. Двуокись углерода и окись углерода не растворяются в сварочной ванне. Окислительное действие углекислого газа нейтрализуется путем применения малоуглеродистой сварочной проволоки с повышенным содержанием марганца и кремния (Св-08ГС, Св-10Г2С). Сварка аустенитных сталей производится электродной проволокой близкой по составу к основному металлу.
Газовая сварка
При газовой сварке разогрев свариваемой кромки происходит при помощи газопламенной ее обработки. Пламя, полученное при выходе из газовой горелки, создает температуру до 3000°С и позволяет не только проводить сварку металлических кромок отдельных деталей, но и резать металл, нагревать его для гибки и т.д
Лучевая сварка
Тепло в зоне сварки при лучевой сварке получают, бомбардируя сварочную кромку направленным электронным или фотонным потоком. Электронный поток получают при помощи специального прибора - электронной пушки, а фотонный поток создают в лазерных установках.
|
|
|
Исходные данные
· Марка стали: Сталь 12 ГС
· Вид соединения: стыковое соединения со скосом одной кромки односторонние
· Тип шва: С8
· Толщина детали: 10 мм
· Ширина стали: 350 мм
Источник питания
Преобразователь
Преобразователь- это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования параметров электрической энергии (напряжения, частоты, числа фаз, формы сигнала). Для реализации преобразователей широко используются полупроводниковые приборы, так как они обеспечивают высокий КПД.
Выпрямитель
Выпрями́тель - преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток
Трансформатор
Трансформатор- это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений)переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.
Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.
Конструктивно трансформатор может состоять из одной (автотрансформатор) или нескольких изолированных проволочных, либо ленточных обмоток (катушек), охватываемых общим магнитным потоком, намотанных, как правило, на магнитопровод (сердечник) из ферромагнитного магнито-мягкого материала.
Виды трансформаторов
· Силовой трансформатор.
· Автотрансформатор.
· Трансформатор тока.
· Трансформатор напряжения.
· Разделительный трансформатор.
· Согласующий трансформатор.
Исходные данные трансформатора.
· Марка: ТС-300
· Ub x. хода: 63
· Ub раб: 30
· Мощность:: 30 квт
· Номинальный ток: 300 A
· Пределы тока: 110-385 а
· Масса: 185 кг
Расчетные часть
· Формула для расчеты силы тока J св
Где dэ- диаметр электрода, мм
k= 60 – для углеродистых электродов;
· Свариваемость стали 
C= 0.1 Mn=1 Si=0.7 Cr= 0.3 Ni=0.3 Cu=0.3
=> предварительный подогрев
>0,45=>обязательный подогрев, предварительная и последующая после сварки при t=600-700 C̊̊̊
· Объем шва V
1. 16*14= 224 мм
2. 224-(224*1/3)=150 мм
3. 150*350=52500 мм3=52,5см3
· Время сварки Тсв
p=7.85 Кнчас=8,5
Заключение
Достоинства дуговой сварки.
|
|
|
· Возможность сваривания во всех пространственных расположениях
· Возможность сваривания в местах, имеющих ограниченный доступ
· Возможность относительно быстрого перехода между свариваемыми материалами
· Ручная электросварка – это возможность сваривания самых разных сталей, что обеспечивается широким спектром выпускаемых электродов
· Подобная сварка проста; кроме того, ее относительно легко перевозить в нужное вам место
Кроме вышеперечисленных достоинств, ручная электросварка имеет и свои недостатки. Вот основные из них:
1. Вредные условия, возникающие в процессе сваривания
2. Качество сварных соединений очень зависимо от квалификации самого сварщика
3. Низкий КПД и относительно невысокая производительность, если сравнивать с другими сварочными технологиями
Список литературы
1. Технология каменных и монтажных работ. И. И. Ищенко. Издательство “Высшая школа” 1976г
2. http://zavarimne.ru/texnologiya/dugovaya-svarka-ee-raznoobrazie-i-primenenie/
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Выпрямитель
4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Преобразователь_электрической_энергии
5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Трансформатор
6. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/14373 (трансформатор)
|
|
|
