Зажимы конструируют с учетом формы деталей, требуемой точности и быстроты их установки с обеспечением надежного закрепления деталей и подвода к ним тока. Иногда зажимы используются для зачистки грата, установки в них приспособлений с предварительно собранными короткими деталями и др.

В большинстве зажимов верхние губки перемещаются вертикально, реже горизонтально, а в моём случае по дуге, перпендикулярной оси детали. Совпадение нижних и верхних губок достигается их раздельным в каждом зажиме регулированием по высоте и ширине клиньями.

Концы деталей относительно зажимов выставляют по убирающимся перед сваркой ножами, штырями, фиксаторам или указательным стрелкам.

1. Технология стыковой сварки

1.1 Характеристика изделия

Данное изделие представляет собой два уголка (75-75-8) сваренных между собой торцевыми поверхностями, с помощью стыковой сварки оплавлением.

В зависимости от площади свариваемых поверхностей используют различные способы сварки. Данное изделие обладает сравнительно небольшой площадью свариваемых поверхностей 1120 мм^2, поэтому наиболее рационально применить стыковую сварку оплавлением.

1.2 Свойства и свариваемость материала заготовок

Материал заготовок - сталь Ст.3

Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 19771-74.

Назначение: несущие и не несущие элементы сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат толщиной до 10 мм. для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от - 40 до +425 С. Прокат от 10 до 25 мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от - 40 до +425 С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

Физические свойства:

- Температура плавления, Т_пл [^°С] 1530

- Плотность, g [г/см³] (при 20°С) 7,85

- Удельное сопротивление, r [мк Ом/см] (при 20°С) 15

- Теплоёмкость, с [Дж/гК] (при 20°С) 0,46

- Теплопроводность, l [Вт/см*К] 0,50

- Температуропроводность, а [см²/с] (при 20°С) 0,15

Таблица 1 - Химический состав в масс. %. (ГОСТ 4543-71)

C	Si	Mn	Cr	P	S	Cu	Ni	Ag
0,22-0,15	0,05-0,15	0,40-0,65	0,30	£0,040	£0,050	£0,30	£0,30	0,080

Механические свойства:

- Предел прочности, s_в [МПа] 380-480

- Предел текучести, s_0,2 [МПа] 245

- Твёрдость по Бринелю, НВ125

- Относительное удлинение, d₅ [%] 26

- Относительное сужение, y[%] 45

- KCU [Дж/см³] 59

Свариваемость - сваривается без ограничений; способы сварки РДС; АДС; под флюсом и газовой защитой, ЭШС и КТС. Для толщины свыше 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка. Обрабатываемость резаньем в горячекатанном состоянии при НВ=124

Склонность к отпускной хрупкости - не склонна. [6. стр. 208]

1.3 Параметры режима сварки. Циклограмма сварки

Определение параметров режима сварки

Параметрами режима стыковой сварки являются:

- Средний ток при оплавлении I_опл А;

- Припуск на оплавление l_оплмм;

- Средняя скорость оплавления V_оплсм/с

- Скорость осадки V_оссм/с.

- Припуск на осадку l_ос, мм.

- Усилие осадки P, Н

Средний ток при оплавлении.

Средний ток при оплавлении определяется в зависимости от скорости оплавления и выбранного метода сварки. (непрерывным оплавлением, или оплавлением с подогревом.)

где плотность (г/см³), теплоемкость (Дж/гК), теплопроводность (Вт/см К)

- Средняя температура частиц металла, удаляемых при оплавлении из стыка. (для стали =2250 К)

- Коэффициент учитывающий не синусоидальную форму кривой тока при оплавлении (=0,7)

- Скрытая теплота плавления (для стали =273Дж/г)

- Градиент температур у стыка, К/см; при сварке стали оплавлением = (4000-8000), К/см

- Температура подогрева заготовок перед оплавлением, К; для стали равна (1000-1100) К

- Сечение заготовок, см²

- Сопротивление стыка при оплавлении, Ом.

Циклограмма сварки

Для построения циклограммы необходимо еще некоторые данные. Они считаются относительно параметров режима сварки.

1. Время паузы между сваркой и термообработкой

; (9)

Принимаю t_п=0,6 с;

2. Длительность тока термической обработки.

(10)

Принимаю t_доп=0,8 с;

3. Сила тока термической обработки

; (11)

Принимаю I_доп=9000 А;

4. Ковочное усилие

(12)

Принимаю F_к=30000 Н

5. Время ковки

; (13)

Принимаю t_к=0,6 с;

6. Время tтот выключения I_допдо снятияF_к

(14)

Принимаю t=0,2 с;

И так, теперь по данным расчёта построим циклограмму сварки:

Рисунок 1 - Циклограмма сварки.

1.4 Технологический процесс сварки

Технологический процесс сварки состоит из следующих операций:

- Подготовки поверхностей заготовок;

- Сварка;

- Удаление грата.

- Контроль качества изделия.

Подготовка поверхности заготовок

Торцы деталей, подлежащие стыковой сварке, должны быть рационально сконструированы.1. Необходимо создать условия, для равномерного нагрева и по возможности одинаковой пластической деформации при осадке.2. Обеспечить защиту торцов от окисления и облегчить вытеснение окисленного металла из рабочей зоны шва.3. Форма деталей должна обеспечить надёжное закрепление их в зажимах сварочной машины и токоподвод вблизи зоны сварки.

Перед сваркой оплавлением свариваемые поверхности зачищают до металлического блеска. Торец обрезают перпендикулярно оси изделия (отклонение не более 0,2 мм).

стыковая сварка уголок трансформатор

Зачистку осуществляют наждачным камнем (на специальных станках), дробеструйной обработкой и другими способами. Торцовку перед сваркой производят резцовыми головками на дисковых пилах.

Сварка

Сварка выполняется на машине типа МС. Основная технологическая роль оплавления заключается в нагреве деталей до образования на торцах слоя расплавленного металла, а так же соответствующего распределения температур в околошовной зоне для проведения последующей осадки с целью удаления расплава и оксидов. Это достигается оплавлением. Изделие размещается между двумя контактными колодками. Сварка выполняется на заданных режимах.

Удаление грата

После сварки удаляют грат, иногда и местное утолщение зоны сварки шва. Способы удаления выбирают в зависимости от конфигурации деталей, возможности сварочного оборудования и системы организации производства.

При небольших компактных сечениях деталей (стержни, наружные швы труб) грат и утолщения удаляют в зажимах сварочной машины при нагретом металле специальными стальными ножницами на металлорежущих станках, специальными разъёмными кольцами встроенными в них вращающимся металлорежущим инструментом.

При обработке стыков сложной формы, а также при единичном изготовлении деталей широко используют переносные пневматические зубила и вращающиеся шлифовальные круги.

Контроль качества

Данная конструкция не является ответственной, кроме того геометрическая схема изделия позволяет ограничиться лишь визуальным контролем сварного изделия на прожоги, непровары и чрезмерные деформации.

Все операции технологического процесса записываются в маршрутную карту.

2. Расчёт параметров трансформатора

2.1 Исходные данные для расчёта трансформатора

Исходными данными для расчётов являются:

Стыковая сварка уголков (стр. 1 из 3)