Технологии заготовки, сборки и сварки гнезда для отливки шпал на Могилевском автозаводе (стр. 3 из 7)
Проволока должна быть принята техническим контролем предприятия- изготовителя. Изготовитель должен гарантировать соответствие поставляемой проволоки требованиям ГОСТ 2246-70. В таблице 3.2.1 приведён химический состав проволоки Св-08Г2С.
Таблица 3.2.1- Химический состав проволоки Св-08Г2С, %
| Марка проволоки | С | Si | Mn | Cr | Ni | S | Р |
| не более | |||||||
| Св-08Г2С | 0,05-0,11 | 0,7-0,95 | 1,8-2,1 | Ј 0,2 | Ј 0,25 | 0,025 | 0,03 |
3.3 Выбор, обоснование и расчет режимов сварки
Режимы полуавтоматической сварки плавящимся электродом в смеси Ar устанавливают в зависимости от марки и диаметра проволоки и характера выполняемых сварных швов. Режимы сварки выбирают в пределах, рекомендованных паспортом проволоки.
К параметрам режима сварки в смеси Ar относятся: род и полярность сварочного тока, диаметр сварочной проволоки, величина тока, напряжение дуги, скорость подачи и вылет электродной проволоки, расход газа, положение электрода относительно шва и скорость сварки.
Выбираем сварочную проволоку диаметром 1,2 – 1,4 мм, так как толщина свариваемых изделий 4 мм.
Сварку в Ar выполняют постоянным током обратной полярности при помощи источника питания с жесткой характеристикой. Возможна сварка от источника питания с другими характеристиками и на переменном токе с осциллятором, но при этом увеличивается разбрызгивание и ухудшается формирование сварного шва. Сварку нужно производить короткой дугой при напряжении 22…34 В. Увеличение напряжения приводит к повышенному разбрызгиванию металла и сильному окислению металла шва, что может также способствовать образованию пор в металле шва.
Диаметр проволоки выбирается в зависимости от толщины металла, катета шва и от качества сборки.
Величину сварочного тока для сварки в нижнем положении выбираю в зависимости от диаметра электродной проволоки.
Скорость сварки в зависимости от толщины свариваемого металла, качества подготовки свариваемых изделий и площади поперечного сечения шва устанавливается технологическим процессом или самим сварщиком. Расход газов в зависимости от положения сварки в пространстве, от движения окружающего воздуха колеблется от 5 до 20 дм3/мин.
Расчет режимов ведем исходя из следующих соображений .
Определяем величину сварочного тока, которая, зависит от требуемой глубины проплавления, и от диаметра электрода. Требуемая глубина проплавления, в свою очередь, зависит от толщины металла и условий сварки. Для односторонних стыковых швов глубина проплавления равна толщине свариваемого металла, h=d.
Для сварки в среде аргона силу сварочного тока определяют по формуле:
А,где kn- коэффициент пропорциональности, зависящий от условий сварки, kn=1,55.
Уточняем диаметр сварочной проволоки по формуле:
, 
мм,где j - допустимая плотность тока, А/мм2, для диаметра проволоки <2 мм j=90-200 А/мм2.
Напряжение на дуге для сварки в аргоне:
,Скорость сварки вычисляют по формуле:
,
м/ч,где aн- коэффициент наплавки, г/А час;
Iсв- сила сварочного тока, А;
g- плотность металла, г/см3; g=7,8 г/см3;
Fн- площадь поперечного сечения наплавленного металла за один проход, см2.
Коэффициент наплавки для сварки в аргоне aн=(12-14) г/А час.
Площадь наплавленного металла зависит от типа сварного соединения. Для стыкового соединения она определяется про формуле:
,где Fз – площадь зазора между деталями
Fв – площадь валика шва,
Скорость подачи сварочной проволоки вычисляют по формуле:
, 
м/часгде Fэ- площадь поперечного сечения проволоки.
, 
мм2,3.4 Выбор и обоснование сварочного оборудования
Сварочные полуавтоматы совместно с источником питания должны обеспечивать устойчивое течение и поддержание заданных режимов в процессе сварки. На основании расчетных данных для сварки формы для отливки шпал выбираем полуавтомат Kempact MIG 2530 , который предназначен для сварки сплошной проволокой в среде защитного газа стыковых, нахлесточных и угловых соединений из низкоуглеродистых и легированных сталей.
Полуавтомат состоит из подающего механизма, источника питания, шкафа управления, универсального унифицированного держателя, сварочного шланга, газового редуктора с расходометром и подогревателем газа.
Полуавтомат служит для подачи электродной проволоки, защитного газа, через унифицированный держатель в зону сварки.
В полуавтомат входят: кассета с тормозным устройством, подставка, механизм подачи, отсекатель газа.
Кассета служит в качестве емкости для электродной проволоки.
Подставка служит для установки на ней механизма подачи отсекателя газа, а также органов управления электрической схемой полуавтомата. Механизм подачи служит для подачи сварочной проволоки в зону сварки. Он приводится в движение электродвигателем мощностью О,12 кBт.
Подача осуществляется подающими и прижимными роликами. Усилие прижатия проволоки обеспечивается с помощью прижима, расположенного в верхней части корпуса механизма подачи. Изменение скорости подачи электродной проволоки производится поворотом маховиков, расположенных на передней стенке механизма подачи.
Держатель унифицированный предназначен для подвода в зону сварки защитного газа, сварочного напряжения и электродной проволоки.
Техническая характеристика Kemppi Pro Evolution 5200
Сетевое напряжение 400В -15%...+20%
Коэффициент мощности 0,93
Диапазон сварочных токов 10А...520А
и напряжений 12В...42В
Габаритные размеры 530*230*520 мм
Масса 48 кг
Кemppi Pro Evolution - это сварочный аппарат, обеспечивающий рентабельное, экономичное производство и превосходное качество. Благодаря своей модульной конструкции и превосходным возможностям регулирования, эта система является наиболее универсальной из всех имеющихся на рынке. Её легко смонтировать, какой бы ни была область ее применения. При использовании такого надежного сварочного аппарата объем необходимых отделочных работ сводится к минимуму, Выбор аппарата Kemppi Pro Evolution, позволяющего выполнять сварку любыми методами, включая импульсную сварку МИГ, является оптимальным решением для профессионального использования в производстве тяжелых и средних металлоконструкций, а также на верфях и морских сооружениях.
3.5 Способы предотвращения деформаций и уменьшения остаточных напряжений
Деформация при сварке возникает в результате неравномерного нагрева металла. Таким образом, после сварки остаётся деформация укорочения свариваемого изделия. Центральные слои после остывания испытывают остаточные напряжения растяжения, а удалённые от шва слои - напряжения сжатия. Данный вид напряжения действует вдоль сварного шва, поэтому их называют продольными. Наряду с продольными напряжениями действуют и поперечные напряжения.
Весь комплекс мероприятий по борьбе с деформациями и напряжениями можно разделить на три группы: мероприятия, реализуемые до сварки, в процессе сварки и после сварки.
1. Рациональная последовательность выполнения сборочно-сварочных операций, т. е. происходит сборка всей конструкции на прихватках, а затем производим сварку.
2. Использование правильных режимов и способов сварки, обеспечивающих минимальное тепловложение и узкую зону термического влияния.
3. Сварные швы симметрично расположены на сварной конструкции. Не рекомендуется выполнять сварные швы близко друг от друга.
4. Рациональная последовательность наложения сварных швов на конструкцию. При сварке протяженных швов, сварку необходимо производить от середины к концам.
5. Сварку производим в специальных приспособлениях, которые обеспечивает жесткое закрепление свариваемых деталей.
4 Конструирование, расчет и описание средств технологического
оснащения
4.1 Выбор установочных баз и разработка теоретической
схемы базирования деталей и узлов
Базированием называют определение положения деталей в изделии относительно друг друга или изделия относительно приспособления, рабочего инструмента, технологического сварочного оборудования (сварочной дуги, пламени горелки, электродов контактной машины). При проектировании сборочно-сварочных приспособлений чаще всего приходится иметь дело с установочными базами.
Установочной базой следует считать каждую поверхность детали, которой она соприкасается с установочными поверхностями приспособления. Благодаря контакту с этими поверхностями деталь (узел) получает строго определенное положение относительно приспособления или сварочного оборудования.