3. Порядок выполнения работы. 4. Содержание отчета. 5. Контрольные вопросы. Библиографический сисок. Приложение а
3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
3. 1. Изучить теоретический раздел практической работы.
3. 2. Выбрать вариант индивидуального задания по таблице А9 приложения А.
3. 3. Произвести расчет химического состава и механических свойств зоны сварного шва по формулам, приведенным в пунктах 2. 1 – 2. 25.
3. 4. Сравнить механические свойства металла в зоне сварного шва с механическими свойствами основного металла, приведенными в таблице А11 приложения А.
3. 4. Результаты расчета химического состава зоны шва занести в таблицу 2.
3. 5. Результаты расчета механических свойств зоны шва занести в таблицу 3.
4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
4. 1. Наименование работы.
4. 2. Цель работы.
4. 3. Вариант индивидуального задания.
4. 4. Расчет химического состава металла в зоне сварного шва.
Таблица 2 – Результаты расчета химического состава в зоне сварного шва
Марка основного металла и электродной проволоки
Содержание химических элементов в металле шва, %
С
Мn
Si
Cr
Ni
Cu
Ti
Al
V
Mo
S
P
N
4. 5. Расчет ожидаемых механических свойств металла в зоне сварного шва.
Таблица 3 – Результаты расчета механических свойств металла в зоне сварного шва
Механические свойства
σ В , МПа
σ 02 , МПа
δ, %
ψ, %
КС, Дж/м2
Основной металл
Металл шва
Основной металл
Металл шва
Основной металл
Металл шва
Основной металл
Металл шва
Основной металл
Металл шва
4. 6. Выводы по работе.
5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
5. 1. От каких параметров зависят механические свойства сварного соединения?
5. 2. Какие технологические факторы влияют на механические свойства металла сварного шва?
5. 3. Какие химические элементы сильно повышают прочность и резко снижают пластичность металла сварного шва?
5. 4. Какие химические элементы слабо действуют на механические свойства металла сварного шва?
5. 5. Какие химические элементы сильно повышают прочность и немного ухудшают пластичность металла сварного шва?
5. 6. Какие химические элементы улучшают и прочностные и пластические свойства металла сварного шва?
5. 7. Как определить содержание легирующих элементов в зоне металла сварного шва?
5. 8. В каком случае сварное соединение можно считать доброкачественным?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СИСОК
1. Технология конструкционных материалов / Под ред. А. М. Дальского. -М.: Машиностроение, 1999. -764с.
2. Дриц М. Е. Технология конструкционных материалов и материаловедение / М. Е. Дриц, М. А. Москалева. -М.: Высш. шк., 1990. -692с.
3. . Сергеев Н. П. Справочник молодого сварщика. –М: Высш. шк., 1980. -192с.
4. Степанов В. В. Справочник сварщика. –М: Машиностроение, 1984. -578с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица А1 – Варианты индивидуального задания
Дополнительные указания
Шов по замкнутой линии, лицевая сторона
Шов по замкнутой линии, лицевая сторона
Шов по незамкнутой линии, лицевая сторона
Шов по замкнутой линии, оборотная сторона
Шов по замкнутой линии, лицевая сторона
Назначение сварного соединения
Закрытые шаровые емкости для перевозки жидкостей
Закрытые емкости, работающие при давлении до 30 МПа
Ответственные конструкции, работающие при динамических нагрузках
Сварка стыков труб большого диаметра
Сварка трубопроводов, работающих в условиях севера
Материал
σ в , МПа
Марка стали
Ст. 3кп
Ст. 3
50А
10Г2
Параметры заготовок, мм
Длина Lш
Толщина S
Вид сварного соединения
Стыковое
Стыковое
Стыковое
Стыковое
Стыковое
№ вар.
Продолжение таблицы А1
Монтажный шов, оборотная сторона
Монтажный шов, оборотная сторона
Оборотная сторона
Шов обработать с плавным переходом к основному металлу, лицевая сторона
Варить прерывистым цепным швом; лицевая сторона: шаг t= 200 мм, l= 5мм
Варить шахматным швом с шагом t= 40 мм, l= 20 мм, лицевая сторона
Варить шахматным швом с шагом t= 50 мм, l= 10 мм, оборотная сторона
Ответственные конструк-ции, работающие при динамических нагрузках
Ответственные конструкции
Особоответственные конструкции, работащие при отрицательных температурах
Ответственные конструкции, работающие при динамических нагрузках
Особоответственные конструкции, работащие при повышенных температурах
Ответственные конструк-ции, работающие при динамических нагрузках
Ответственные конструкции
30А
14ХГС
40А
50А
Ст. 3
20А
Стыковое
Стыковое
Стыковое
Стыковое
Стыковое
Угловое
Угловое
Продолжение таблицы А1
Варить по замкнутой линии
Варить по замкнутому контуру
Варить по замкнутому контуру, лицевая сторона
Варить прерывистым цепным швом;: шаг t= 25 мм, l= 5мм
Монтажный шов
Шахматный шов с шагом t= 50 мм, l= 10 мм
Шов по незамкнутому контуру, оборотная сторона
Прерывистым цепным швом с шагом t= 30 мм, l= 5 мм, лицевая сторона
Ответственные конструкции
Ответственная консрукция, работающая при отрицательных температурах
Газопроводное оборудование
Изделия, работающие при температурах -70 0 С
Корпуса судов, работающих в северных широтах
Буровое оборудование для севера
Оборудование для крайнего севера
Ответственные конструкции портовых кранов
15СНД
30ХГСА
10Г2
10Г2
10ХСНД
10ГА
50А
10А
Угловое
Угловое
Угловое
Угловое
Угловое
Угловое
Тавровое
Тавровое
Окончание таблицы А1
Шов по незамкнутой линии, оборотная сторона
Шов по замкнутой линии, лицевая сторона
Лицевая сторона
Сплошной шов, оборотная сторона
Шов по замкнутой линии лицевая сторона
Монтажный шов, двусторонний
Шов по замкнутой линии лицевая сторона
Ответственные конструкции, работающие при температурах до 600 0 С
Ответственные конструкции судовых кранов
Обшивка верхней части кораблей
Обшивка корпусов кораблей на подводных крыльях
Баллоны, работающие под давлением до 500МПа
Особоответсвенные конструкции
Цистерны для сжиженных газов с температурой -70 0 С
18Г2С
25ГС
08А
Ст. 3кп
20А
12ГС
Тавровое
Тавровое
Нахлесточное
Нахлесточное
Нахлесточное
Нахлесточное
Нахлесточное
Таблица А2 – Виды соединений и параметры разделки кромок при ручной дуговой сварке (ГОСТ 5264-80)
Окончание таблицы А2
Тавро-
вые
2÷ 30
Без скоса кромок, односторонний
S2
4÷ 26
Со скосом одной кромки
1, 5 S2
12÷ 60
С двусторонним скосом
2 S2
Нахлес-точные
2÷ 60
Односторонний сплошной
S2
2÷ 60
Двусторонний сплошной
2 S2
* Приведенные значения для расчета поперечного сечения шва приближенные и даны для упрощения выполнения задания
Таблица А3 – Электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей (ГОСТ 9466-75)
Тип электрода
Марка электрода
Род тока и напряжение
Коэффициент наплавки, α кг/А·ч·10-3
Назначение электрода
Э42
ОМА-2
Постоянный и переменный
7, 0-9, 0
Для сварки конструкций из тонколистовой стали
Э42
АНО-5
Постоянный и переменный
11, 0
Для сварки ответственных конструкций, работающих при динамических нагрузках
Э42
АНО-1
Постоянный и переменный; 65 В
15, 0
Для сварки длинных и многопроходных швов
Э42А
ОМ-11
Постоянный, обратная полярность и переменный; 65 В
9, 5
Для сварки особо ответственных конструкций, в том числе, работающих при отрицательных температурах
Окончание таблицы А3
Э46
АНО-3
Постоянный и переменный
8, 5
Для сварки ответственных конструкций, работающих при динамических нагрузках
Э46
ОЗС-6
Переменный, постоянный обратной полярности
9, 5-10, 5
Для сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей
Э50
ВСЦ-4А
Постоянный
10-10, 5
Для сварки стыков труб из низколегированных сталей
Э50
ВСЦ-3
Постоянный обратной полярности
9, 0
Для сварки трубопроводов из сталей 10Г2, работающих при температурах до -70 0 С
Э50А
УОНИИ-13/55
Постоянный обратной полярности
9, 0
Для сварки ответственных конструкций из низко и среднеуглеродистых и низколегированных сталей, работающих в условиях севера
Э50А
ДСК-50
Постоянный обратной полярности, переменный
10, 0
Для сварки ответственных конструкций из низколегированной сталей 14ХГС и 15ХСНД
Э50А
К-5А
Постоянный обратной полярности, переменный, 65 В
9, 0
Для сварки ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей
Э50А
АНО-9
Постоянный и переменный
9, 0-10, 0
Для сварки ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей, в том числе, работающих при повышенных температурах
Таблица 4 – Технические характеристики оборудования
Сварочные трансформаторы (для сварки переменным током)
Характеристика
Тип
СТН-350
ТСД-500
ТСД-100-4
ТСД-2000-2
СТАН-0
Напряжение холостого хода UХХ , В
55, 65, 80
Продолжительность работы, %
Номинальный сварочный ток IН , А
Номинальная мощность Р, кВт
7, 6
Пределы регулирования тока, А
80-450
200-600
400-1200
600-2200
20-150
Коэффициент мощности, cosφ
0, 5
0, 6
0, 6
0, 64
0, 51
Сварочные выпрямители (для сварки постоянным током)
Характеристика
Тип
ВСС-120-4
ЭД-303
ВКС-120
ВКС-500-1
ВКС-500-2
Первичное напряжение U1 , В
220/380
220/380
220/380
Выпрямленное напряжение U2 , В
63/57
75/85
65/55
Номинальный сварочный ток IН , А
Номинальное напряжение UН , В
Продолжительность работы, %
Пределы легулирования тока, А
15-130
30-300
15-130
75-395
150-1100
Полезная мощность, кВт
3, 0
9, 6
3, 0
20, 0
40, 0
Коэффициент полезного действия η
0, 68
0, 73
0, 73
0, 75
0, 75
Коэффициент мощности, cosφ
0, 58
0, 74
0, 65
0, 74
0, 64
Потери холостого хода, Вт
Таблица А5 – Основные методы контроля качества сварных соединений и применяемой аппаратуры
№ п/п
Наименование метода, ГОСТ
Аппаратура (тип), Среда и параметры испытаний
Рекомендуемые области применения
Гидравлические испытания, ГОСТ1999-60
Вода, давление испытания равно (1, 5-2) рабочего давления
Для сосудов и труб, работающих под большим давлением
Пневмоиспытание, ГОСТ1999-60
Воздух, давление испытания равно (1, 1-2) рабочего давления
Для сосудов и труб, работающих при относительно низких давлениях
Керосин,
ГОСТ3285-77
Керосин
Для изделий, работающих без давления
Магнитный метод (металлическими порошками), ГОСТ3242-79
МД-9А, МПД-1, ДМП-3
Для швов с глубиной залегания дефектов до 5 мм
Магнитографический метод, ГОСТ21104-75
МД-11, МДУ-1
Для швов с толщиной изделия 4-15 мм
Рентгеновский метод, ГОСТ7512-82
РИД-21, РИД-22
Для швов с толщиной изделия 25-200 мм
Дефектоскопический метод, ГОСТ26294-84
ГУП-14-5-2
Для швов с толщиной изделия 10-300 мм
Ультразвуковой метод, ГОСТ22368-86
УДМ-11, УЭД-60, ДУК-66
Для испытания швов в полевых условиях и при монтаже
Таблица А6 - Варианты индивидуального задания для расчета параметров сварки в среде защитных газов (соединение стыковое)
№ вар.
Толщина S, мм
Длина L, мм
Тип разделки кромок
1, 5
С отбортовкой двух кромок
Односторонний без скоса кромок
Двусторонний без скоса кромок
Односторонний с криволинейным скосом одной кромки
Односторонний со скосом одной кромки
Односторонний с криволинейным скосом одной кромки
С двусоронним скосом одной кромки
Односторонний без скоса кромок
С отбортовкой двух кромок
Двусторонний без скоса кромок
Односторонний со скосом одной кромки
Односторонний со скосом одной кромки
Односторонний без скоса кромок
Двусторонний без скоса кромок
Односторонний без скоса кромок
Односторонний со скосом одной кромки
2, 5
Односторонний без скоса кромок
С двусторонним скосом одной кромки
Односторонний со скосом одной кромки
Двусторонний без скоса кромок
Односторонний с криволинейным скосом одной кромки
Односторонний со скосом одной кромки
Двусторонний без скоса кромок
С отбортовкой двух кромок
Односторонний со скосом одной кромки
Таблица А7 – Варианты индивидуального задания для расчета параметров точечной сварки
№ вар.
Марка свариваемого материала
Толщина наименьшей заготовки, мм
Длина изделия, мм
0, 5
12Х13
1, 2
АМц
1, 5
04Х18Н10
Ст2
12Х13
2, 5
16ГС
ЛК80-3
08кп
АЛ7
08Х18Н10
2, 5
Л62
1, 2
10ХСНД
2, 5
БрКМц3-1
10Х14Г14Н9Т
16ХГН
12ХМФ
1, 0
АМг6
1, 0
20Х13
4, 0
ЛС59-1
12Х18Н9Т
1, 5
АМг2
0, 8
Ст2
2, 0
ЛЖМц59-1-1
АЛ2
12Х13
1, 0
Таблица А8 – Рекомендуемые размеры шага точек
Толщина более тонкой заготовки, мм
Шаг точек, мм
Конструкц. сталь
Нержавеющ. сталь
Сплавы меди
Сплавы алюминия
0, 5
0, 8
1, 0
1, 2
1. 5
2, 0
2. 5
3. 0
3, 5
4. 0
Для толщины заготовок более 4 мм шаг определяется по формуле:
T = 5·dт
Таблица А9 – Варианты индивидуального задания для расчета механических свойств сварного шва
№ вар
Марка свариваемого материала
Марка электродной проволоки
№ вар
Марка свариваемого материала
Марка электродной проволоки
09Г2
Св-10Г2
14ХГС
Св-18ХГС
08ГДНФЛ
Св-08ХМФА
10ХСНД
Св-10ГН
12ГС
Св-12ГС
15Г
Св-18ХМА
10Г2СД
Св-10ХГ2СМА
09Г2
Св-08Г2С
15Х
Св-13Х2МФТ
12ГС
Св-18ХГС
10Г2
Св-10Г2
14Г2АФ
Св-13Х2МФТ
15ХМ
Св-18ХМА
12ХМ
Св-13Х2МФТ
09Г2С
Св-08ГС
10Г2СД
Св-12ГС
16ГС
Св-18ХГС
08ГДНФЛ
Св-08ХМФА
15ХСНД
Св-13Х2МФТ
12ГС
Св-10Г2
10Г2С
Св-10ГН
10ХСНД
Св-08ХГ2С
Окончание таблицы А9
12ХМ
Св-08ХМ
14ХГС
Св-13Х2МФТ
10Г2
Св-08А
15ХМ
Св-18ХМА
Таблица А10 – Химический состав свариваемых сталей и электродной проволоки
Марка
Содержание химических элементов, %
С
Мn
Si
Cr
Ni
Cu
Ti
Al
Mo
S
P
09Г2
≤
0, 12
1, 4-1, 8
0, 2-0, 4
≤
0, 3
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 04
≤
0, 04
10ХСНД
≤
0, 12
0, 5-0, 8
0, 8-1, 1
0, 6-0, 9
0, 5-0, 8
0, 4-0, 65
-
-
-
≤
0, 04
≤
0, 04
10Г2СД
≤
0, 12
1, 3-1, 65
0, 8-1, 1
≤
0, 3
≤
0, 3
0, 15-0, 3
-
-
-
≤
0, 04
≤
0, 04
08ГДНФЛ
0, 05-0, 11
0, 6-1, 0
0, 15-0, 4
≤
0, 3
1, 15-1, 55
0, 8-1, 2
-
-
-
≤
0, 035
≤
0, 035
09Г2С
≤
0, 12
1, 3-1, 7
0, 5-0, 8
≤
0, 3
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 04
≤
0, 035
10Г2
≤
0, 12
1, 2-1, 6
0, 17-0, 37
≤
0, 3
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 035
≤
0, 035
10Г2С
≤
0, 12
1, 3-1, 65
0, 8-1, 1
≤
0, 3
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 04
≤
0, 035
12ГС
0, 1-0, 14
0, 8-1, 2
0, 5-0, 8
≤
0, 3
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 04
≤
0, 035
12ХМ
0, 1-0, 14
0, 4-0, 7
0, 17-0, 37
0, 4-0, 7
≤
0, 3
≤
0, 2
≤
0, 03
-
0, 4-0, 6
≤
0, 025
≤
0, 03
14ХГС
0, 12-0, 16
0, 9-1, 3
0, 4-0, 7
0, 5-0, 8
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 04
≤
0, 035
14Г2АФ*
0, 12-0, 18
1, 2-1, 6
0, 3-0, 6
≤
0, 4
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 035
≤
0, 03
15Г
0, 13-0, 17
0, 7-1, 0
0, 17-0, 37
≤
0, 3
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 035
≤
0, 035
15Х
0, 13-0, 17
0, 4-0, 7
0, 17-0, 37
0, 7-1, 0
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 035
≤
0, 035
15ХМ
0, 13-0, 17
0, 4-0, 7
0, 17-0, 37
0, 8-1, 1
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
0, 4-0, 55
≤
0, 03
≤
0, 035
15ХСНД
0, 13-0, 17
0, 4-0, 7
0, 4-0, 7
0, 6-0, 9
0, 3-0, 6
0, 2-0, 4
-
-
-
≤
0, 04
≤
0, 03
16ГС
0, 14-0, 18
0, 9-1, 2
0, 44-0, 7
≤
0, 3
≤
0, 3
≤
0, 3
-
-
-
≤
0, 04
≤
0, 035
Окончание таблицы А10
Св-08ХМФА
0, 06-0, 1
0, 35-0, 6
0, 12-0, 3
0, 9-1, 2
≤
0, 3
-
-
-
0, 5-0, 7
≤
0, 025
≤
0, 025
Св-10Г2СМА
0, 06-0, 1
0. 15-0, 45
0, 45-0, 7
0, 85-1, 15
≤
0, 3
-
-
-
0, 4-0, 6
≤
0, 025
≤
0, 025
Св-08ГС
≤
0, 1
1, 4-1, 7
0, 6-0, 85
≤
0, 2
≤
0, 25
-
-
-
-
≤
0, 025
≤
0, 03
Св-08ХМ
0, 06-0, 1
0, 35-0, 6
0, 12-0, 3
0, 9-1, 2
≤
0, 3
-
-
-
0, 5-0, 7
≤
0, 025
≤
0, 03
Св-08А
≤
0, 1
0, 35-0, 6
≤
0, 03
≤
0, 12
≤
0, 25
-
-
≤
0, 01
-
≤
0, 03
≤
0, 03
Св-08Г2С
0, 05-0, 11
1, 8-2, 1
0, 7-0, 95
≤
0, 2
≤
0, 25
-
-
-
-
≤
0, 025
≤
0, 03
Св-08ХГ2С
0, 05-0, 11
1, 7-2, 1
0, 7-0, 95
0, 7-1, 0
≤
0, 25
-
-
-
-
≤
0, 025
≤
0, 025
Св-10ГН
≤
0, 12
0, 9-1, 2
0, 15-0, 35
≤
0, 2
0, 9-1, 2
-
-
-
-
≤
0, 025
≤
0, 03
Св-13Х2МФТ
0, 1-0, 15
0, 4-0, 7
≤
0, 35
1, 7-2, 2
≤
0, 3
-
0, 05-0. 12
-
0, 4-0, 6
≤
0, 03
≤
0, 03
Св-18ХГС
0, 15-0, 22
0, 8-1, 1
0, 9-1, 2
0, 8-1, 1
≤
0, 3
-
-
-
-
≤
0, 025
≤
0, 03
Св-18ХМА
0, 15-0, 22
0, 4-0, 7
0, 12-0, 35
0, 8-1, 1
≤
0, 3
-
-
-
0, 15-0, 3
≤
0, 025
≤
0, 025
Таблица А11- Механические свойства свариваемых сталей
Марка материала
Предел прочности
σ В , МПа
Предел текучести
σ 02 , МПа
Пластичность
Отностель-ное удлинение δ, %
Отностель-ное сужение ψ, %
09Г2
400-440
295-310
08ГДНФЛ
380-450-
355-450
12ГС
450-470
290-330
10Г2СД
500-570
380-400
15Х
540-560
370-390
10Г2
420-440
215-265
15ХМ
470-615
300-400
09Г2С
470-550
340-400
16ГС
500-580
330-400
15ХСНД
480-650
340-350
10Г2С
480-500
360-400
Окончание таблицы А11
12ХМ
420-450
230-250
14ХГС
490-500
340-350
10ХСНД
520-680
400-420
15Г
400-420
240-250
14Г2АФ
530-550
380-400
Заказ №________________ от «______» 2008г. Тираж _____________________экз.
Воспользуйтесь поиском по сайту: