Описание сварной конструкции

Технологический раздел

Описание сварной конструкции

Порядок описания сварной конструкции следующий:

В пояснительной записке к курсовому проекту

  1. вычерчиваем

- эскиз сварной конструкции

- эскиз расчленения сварной конструкции на отдельные узлы и детали

- эскиз деталей из которых состоит сварная конструкция

2. приводим описание

- назначения и условий эксплуатации сварной конструкции;

- предусмотренные чертежом способы соединения между собой всех деталей и сборочных узлов в целое изделие;

 -технические условия на изготовление сварной конструкции (ТУ).

 

       1.2 Технические условия на изготовление сварной конструкции

Технические условия на изготовление определенного типа конструкций содержат перечень требований, которые предъявляются к материалам, оборудованию, а также выполнению технологических и контрольных операций.

 

Подсчет массы сварной конструкции

  Массу каждой детали сварной конструкции определяют или:

· исходя из объема деталей входящих в конструкцию

                                                                  М = кГ                                                       (1.3.1)

где  - плотность металла, г/см³; γ = 7,85 г/см³;

   - объем детали сварной конструкции, см³.

· по массе 1 пог. м. детали

М = q*L, кГ                                                         (1.3.2)

где

q- вес 1 пог. м. детали (берется из сортамента на деталь) кГ/м

L – длина детали, м

Результаты расчета сводят в таблицу 1.3.1.

 

 

Таблица 1.3.1. – Масса элементов сварной конструкции

 

№ п/п	Наименование детали сварной конструкции	Габаритные размеры см	Объем детали сварной конструкции, см^3	Масса детали сварной конструкции, кГ	К-во дет. в сварной конструкции шт	Масса деталей всего кГ
Итого

Определение типа производства

   Тип производства определяется исходя из массы и габаритов сварной конструкции, а также заданной программы выпуска. (по таблице 1.5.1)

 

Таблица 1.5.1 Зависимость типа производства от программы выпуска и веса сварной конструкции

 

Масса сварных улов, кг	Производство, тыс. шт.
	Единичное и мелкосерийное	Серийное	Крупносерийное
До 25	До 5	5-200	200-400
25…100	2-8	2-100	100-800
100…500	0,5-2,5	0,5-150	30-350
500…1000	0,3-0,6	0,3-10	5-100
1000…5000	0,2-1,0	0,2-17,5	3,5-125

 

В пояснительной записке необходимо отразить влияние типа производства на вид технологического процесса изготовления сварной конструкции.

Выбор сварочных материалов

При выборе сварочных материалов следует исходить из следующих условий:

· возможности осуществлять сварку в тех положениях, в каких будет находиться во время сварки изделие;

· возможности получения плотных беспористых швов;

· возможности получения металла шва, обладающего высокой технологической прочностью,

· возможности получения металла шва, имеющего требуемую эксплуатационную прочность;

· низкой токсичности;

· экономической эффективности.

Расчет режимов сварки

1.9.1. При полуавтоматической сварке в СО₂ и СО₂ + Ar

Сведения о стандартных типах соединений, швов и форм подготовки кромок для дуговой сварки в защитных газах приведены в ГОСТ 14771-76

Основными параметрами режима сварки в среде СО₂ и СО₂ + Ar являются:

· Диаметр электродной проволоки, d_эл, мм.

· Сила сварочного тока, I_св, А.

· Напряжение на дуге, U_д, В.

· Скорость сварки, V_св, м/ч.

· Расход защитного газа, G_со2

Дополнительными параметрами режима являются:

· Род тока.

· Полярность при постоянном токе.

       Диаметр электродной проволоки (d_эл) выбирается в зависимости от толщины свариваемых деталей. При выборе диаметра электродной проволоки при сварке швов в нижнем положении следует руководствоваться данными таблицы 1.9.1.1, 1.9.1.2

 

Таблица 1.9.1.1 – Выбор диаметра электродной проволоки для сварки швов стыковых соединений

 

Толщина металла, мм	Форма подготовки кромок	Диаметр электродной проволоки, мм
1	2	4
0,8-1,0 1,5-2,0 2,5-3,0 3,5-4,0	Встык, без разделки кромок	0,8 1,0 1,2 1,2
4,5-6,0		1,6
7,0-8,0		1,6
9,0-10,0		1,6
11,0-12,0		1,6
Продолжение табл. 1.9.1.1.
13,0-14,0 15,0-16,0	V – образная односторонняя	1,6 1,6
17,0-18,0 19,0-20,0 21,0-22,0 23,0-24,0 25,0-28,0	V – образная двусторонняя	2,0 2,0 2,0 3,0 3,0

 

Таблица 1.9.1.2 Выбор диаметра электродной проволоки для сварки угловых швов

Толщина металла, мм	Форма подготовки кромок	Диаметр электрод. проволоки, мм
0,8-1,0 1,5-2,0 3,0-4,0	Угловое без разделки кромок	0,5-1,0 0,8-1,2 1,2
4,0-5,0		1,2
5,0-6,0 7,0-8,0 9,0-10,0 11,0-13,0		1,6 1,6 1,6 1,6
14,0-16,0		2,0
17,0-20,		2,0
21,0-28,0		2,0

 

Сварочный ток

                                               I_св = h_р *100 / K_п , А                                                (1.9.1.1)

где

  hр – расчетная глубина  проплавления, мм

                                                                   h_р =  , мм                                                 (1.9.1.2)

где: h – глубина проплавления, мм (из таблицы1.9.1.3)

   n – количество проходов (из таблицы1.4.2)

 

Таблица 1.9.1.3 Зависимость глубины проплавления от вида сварного шва 

 

Вид шва	Стыковой односторонний	Стыковой двусторонний	Стыковой на подкладке	Угловой
h	S	0.5*S	S+1	0.6*Кш

 

где

S – толщина свариваемого металла, мм

Кш – катет шва, мм

 

Таблица 1.9.1.4 Минимальный катет углового шва для толщины более толстого из свариваемых элементов

 

Минимальный катет углового шва для толщины более толстого из свариваемых элементов
от 3 до 4	св. 4 до 5	св. 5 до 10	св. 10 до 16	св. 16 до 22	св. 22 до 32	св. 32 до 40	св. 40 до 80
3	3	4	5	6	7	8	9

 

 

 Кп - коэффициент пропорциональности (Таблица1. 9.1.5 )

 

Таблица 1.9.1.5K_П –коэффициент пропорциональности

 

d пров	1,2	1,6	2,0	3,0	4,0
KП	1,75	1,55	1,45	1,35	1,2

 

Напряжение на дуге

 

                                                  U = 20 + , В                                           (1.9.1.3)

Скорость сварки

 

V_св =   , м/час

где

  α_н –коэффициент наплавки г/А*час (Таблица 1.9.1.6 )

 

     Таблица 1.9.1.6  α_н –коэффициент наплавки г/А*час

 

Катет, толщина металла мм	2	3	4	5	6
Коэффициент наплавки, αн  г/а*ч	11,5	12,2	14,5	15,8	17,1

  

ρ– плотность металла, принятая для углеродистых и низколегированных сталей равной 7,85 г/см3;

F_р – расчетная площадь поперечного сечения наплавленного металла. см²  

                                                            F_р = ,                                                          (1.9.1.4)

где

F_ш –общая площадь поперечного сечения шва, см²  (из таблицы1.4.2)

n – количество проходов (из таблицы1. 4.2)

   Расход сварочных материалов при полуавтоматической сварке в СО₂ и СО₂ + Ar

Расход электродной проволоки

                                                          G_{э. пр} = 1,1 * М, Кг                                           (1.9.1.5)

где

       М – масса наплавленного металла

                                                       М = Fш * ρ * L * 10^-3 , Кг                                 (1.9.1.6)

Где

     Fш – площадь поперечного сечения наплавленного металла см² (Таблица 1.4.2)

     ρ – плотность металла, принятая для углеродистых и низколегированных сталей равной 7,85 г/см3;

       L – длина шва определенного вида шва, см (Таблица 1.4.2)

       Расход углекислого газа    

                                                       G_со2 =1,5* G_{э. пр,} Кг                                                (1.9.1.7)

 

Результаты расчета сводят в таблицу 1.9.1.7.

 

Таблица № 1.9.1.7. Режимы сварки при полуавтоматической сварке в СО₂ и СО₂ + Ar

 

№п/п	Условное обозначение сварного соединения	Диаметр электрода dэ	Сварочный ток Iсв	Напряжение на дуге U	Скорость сварки Vсв	Расход электродной проволоки    Gэ. пр	Расход углекислого газа Gсо2

1.9.2. При ручной дуговой сварке

Сведения о стандартных типах соединений, швов и форм подготовки кромок для РДС приведены в ГОСТ 5264 - 80

Параметры режима ручной дуговой сварки составляют:

· Диаметр покрытых электродов d_эл;

· Сварочный ток Ic;

· Напряжение на сварочной дуге Uc;

· Количество проходов n;

· Скорость сварки Vc;

Диаметр электрода (d_эл) выбирается в зависимости от толщины свариваемых деталей.

При выборе диаметра электрода при сварке швов в нижнем положении следует руководствоваться данными таблицы 1.9.2.1, 1.9.2.2

 

Таблица 1.9.2.1 Рекомендуемые диаметры электродов при сварке стыковых швов в нижнем положении, мм

 

Толщина свариваемых деталей	1,5	2,0	3,0	4 - 5	6 - 8	9 - 12	13 - 15	16 - 20	21 - 24
Рекомендуемый диаметр электрода	1,6	2,0	3,0	3 - 4	4,0	4 - 5	5,0	5 - 6	6 – 10

 

Таблица 1.9.2.2. - Рекомендации по выбору диаметра электрода при сварке угловых швов, мм

 

Катет шва, К, мм	2	3	4	5	6-8	9-12	12-20
Рекомендуемый диаметр электрода, dэл, мм	1,6-2	2,5-3	3-4	4,0	4-5	5,0	5,0

 

Примечание: толщину свариваемых деталей и катет шва необходимо выбирать с учетом количества проходов сварного шва (Таблица 1.4.2). Толщину свариваемых деталей и катет шва необходимо разделить на количество проходов

Сварочный ток

                                                       I_св = , А                                                 (1.9.2.1)

где:

      d_эл – диаметр электрода, мм

                 J – плотность тока А/мм² (Таблица 1.9.2.3)

Таблица 1.9.2.3 Зависимость плотности тока от диаметра электрода и вида покрытия электрода

 

dэ	3	4	5	6
J-рутиловое покрытие электродов	14 - 20	11.5 - 16	10 – 13.5	9.5 – 12.5
J - основное покрытие электродов	13 - 18.5	10 – 14.5	9 – 12.5	8.5 - 12

 

Напряжение на дуге

                                                          U_с = 20+0.04 * I_св ,  В                                       (1.9.2.2)

 

 

Скорость сварки

                                                         V_св =   , м/час                                           (1.9.2.3)

 

где α_н –коэффициент наплавки г/А*час

 

Таблица 1.9.2.4 зависимость коэффициента наплавки от толщины свариваемых деталей 

 

Катет, толщина свариваемых деталей, мм	2	3	4	5	6
Коэффициент наплавки, αн  г/а*ч	11,5	12,2	14,5	15,8	17,1

ρ– плотность металла, принятая для углеродистых и низколегированных сталей равной 7,85 г/см3;

F_р – расчетная площадь поперечного сечения наплавленного металла. см²  

                                                                 F_р = ,                                                     (1.9.2.4)

 

где

F_ш –общая площадь поперечного сечения шва, см²  (Таблица 1.4.2)

n – количество проходов (Таблица 1.4.2)

              

Нормативный расход электродов определяется по формуле

 

                                                          Н = М * Кр,                                                   (1.9.2.5)

 

где Кр – коэффициент расхода электродов данной марки.         

Этот коэффициент учитывает потери при сварке на угар и разбрызгивание, длину огарка не более 50мм. Значение Кр для некоторых наиболее часто применяемых электродов длиной 350 и 450мм приведены в таблице ниже.

 

Таблица 1.9.2.5 Коэффициент расхода покрытых электродов

 

Коэффициент расхода электродов, Кр	Группа марок электродов
		АНО-1, АНГ-1К, ОЗС-17Н, АНО-19М, ДСК-50, АНП-6П, НИАТ-3М
1,5	І	ОЗС-23, ВН-48, УП-1/45, АНО-5, АНО-13, АНО-19, АНО-20, ОЗС-6, АНО-10, АНО-11, АНО-30, АНО-ТМ, ВСО-50СК, ОЗС-18, ОЗС-25, УОНИ-13/55У, АНО-ТМ60, ВСФ-65, АНО-ТМ70, АНП-2, УОНИ-13/65, УОНИ-13/85
1,6	ІІ	АНО-4, АНО-6, АНО-6У, АНО-21, АНО-24, АНО-29М, АНО-32, МР-3, ОЗС-4, ОЗС-12, ОЗС-21, СМ-11, УОНИ-13/45, УОНИ-13/45, УОНИ-13/45СМ, АНО-27, АНО-25, УОНИ-13/55, УОНИ-13/55СМ, ИТС-4С, ОЗС-24
1,7	ІІІ	ВСЦ-4, К-5А
1,8	ІV

 

М – масса наплавленного металла определяется для всех видов шва кг:

М = F_ш * ρ * L * 10^-3 Кг                                       (1.9.2.6)

Где

     F_ш – площадь поперечного сечения шва см²  (Таблица 1.4.2 )

     ρ – плотность металла, принятая для углеродистых и низколегированных сталей равной 7,85 г/см3;

       L – длина шва определенного вида шва, см (Таблица 1.4.2 )

Результаты расчета сводят в таблицу 1.9.2.6.

 

Таблица 1.9.2.6. Режимы сварки при ручной дуговой сварке

 

№п/п	Условное обозначение сварного соединения	Диаметр электрода dэ	Сварочный ток Iсв	Напряжение на дуге U	Скорость сварки Vсв	Расход электродов Н

 1.9.3 При сварке под флюсом

       Конструктивные элементы подготовки кромок и виды сварных соединений (стыковые, угловые, тавровые, нахлесточные) для автоматической и механизированной сварки под слоем флюса регламентированы ГОСТ 8713-79.

Основными параметрами режима автоматической и механизированной сварки под слоем флюса, оказывающим влияние на размеры и форму шва, являются:

· Диаметр электродной (сварочной) проволоки, d_эл, мм.

· Сила сварочного тока, I_св, А.

· Напряжение на дуге, U_д, В.

· Скорость подачи электродной проволоки,V_п.п., м/ч.

· Скорость сварки, V_св, м/ч.

Дополнительными параметрами режима являются:

· Род тока.

· Полярность (при постоянном токе).

· Марка флюса.

 Расчет режима сварки начинают с того, что задают требуемую глубину провара при сварке, которая устанавливается равной:

h = S, мм, при сварке одностороннего шва

h=0.6*S, мм при сварке двустороннего шва                

где S – толщина металла, мм.

Силу сварочного тока, необходимую для получения заданной глубины проплавления основного металла, рассчитывают по формуле

 

                                                    I_св = (80-100)·h, А,                                                (1.9.3.7)

 

Диаметр сварочной проволоки рассчитывают по формуле:

                                                          d_эл = 2 * , мм                                                (1.9.3.8)

где I_св – сила сварочного тока, А;

j – плотность тока, приближенные значения которой приведены в табл. 1.9.3.1.

 

 

Таблица 1.9.3.1 Допускаемая плотность тока в электродной проволоке при автоматической сварке стыковых швов

 

Диаметр электродной проволоки, мм	6	5	4	3	2	1
Плотность тока, А/мм^2	25-45	30-50	35-60	45-90	65-200	90-400

 

Напряжение на дуге

                                                Uд = 20+0,05*  , В                                             (1.9.3.9)

 

Определяют коэффициент наплавки (α_Н), который при сварке постоянным током обратной полярности α_Н = 11,6±0,4 г/А ч, а при сварке на постоянном токе прямой полярности и переменном токе по формуле:

                                                      α_Н = A + B *   , г/А·ч,                                              (1.9.3.10)

где I_св – сила сварочного тока, А;

d_эл  - диаметр электродной проволоки, мм;

А, В – коэффициенты, значения которых приведены в табл. 1.9.3.2.

 

Таблица 1.9.3.2 - Значения коэффициентов А и В

 

Марка флюса	Коэффициент А		Коэффициент В
	Постоянный ток прямой полярности	Переменный ток	Постоянный ток прямой полярности	Переменный ток
АН-348А АН-348 АН-348Ш	2,3 2,8 1,4	7,0 7,3 6,0	0,065 0,095-0,120 0,081	0,040 0,048-0,058 0,038

 

Скорость сварки

                                              Vсв =  , м/час                                                             (1.9.3.11)

где

α_Н - коэффициент наплавки  , г/А·ч

j – плотность тока,

F_р – расчетная площадь поперечного сечения наплавленного металла. см²  

 

                                                            F_р = ,                                                        (1.9.3.12)

где

F_ш –общая площадь поперечного сечения шва, см²

n – количество проходов

Скорость подачи сварочной проволоки

 

                                                  V_п.п= Vсв*  , м/час                                            (1.9.3.13)

 

где F_эл – площадь сечения электродной проволоки

 

                                                    F_эл =  см²                                                                                 (1.9.3.14)

 

 

Результаты расчета сводят в таблицу 1.9.3.3.

 

Таблица  1.9.3.3. Режимы сварки при сварке под флюсом

 

№п/п	Условное обозначение сварного соединения	Диаметр электродной (сварочной) проволоки dэл, мм	Сила сварочно го тока Iсв, А	Напряже ние на дуге Uд,,В	Скорость сварки Vсв,м/ч	Скорость подачи электродной проволоки Vп.п.м/ч	Род тока. Полярность	Марка флюса

   Расход сварочных материалов при сварке под флюсом

Расход электродной проволоки

                                                          G_{э. пр} = 1,1 * М, Кг                                            (1.9.3.15)

где

       М – масса наплавленного металла

                                                          М = Fш * ρ * L * 10^-3 , Кг                                 (1.9.3.16)

Где

     Fш – площадь поперечного сечения наплавленного металла см² (Таблица 1.4.2)

     ρ – плотность металла, принятая для углеродистых и низколегированных сталей равной 7,85 г/см3;

       L – длина шва определенного вида, см (Таблица 1.4.2)

 

1.9.4 Расчет расхода электроэнергии

Если известна масса наплавленного металла G_{э. пр},то расход электроэнергии W, кВт·ч, можно вычислить из удельного расхода электроэнергии по формуле:

                                        W = a_э ·  G_{э. пр}  кВт*ч                                          (1.9.4.1)

где a_э - удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла, кВт·ч/кг.

Для укрупнённых расчётов величину a_э можно принимать равной:

- при сварке на переменном токе, кВт·ч/кг                                                  3...4;

- при многопостовой сварке на постоянном токе, кВт·ч/кт                      6...8;

- при автоматической и полуавтоматической сварке на постоянном токе, кВт·ч/кг 5...8.

 

Заключение

ТЕМА КУРСОВОГО ПРОЕКТА ИЗ ЗАДАНИЯ

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

ГГПТКЭ.КП.2-36 01 06.ТС38.24.ПЗ

 

 

Учащийся                                                          ____________ / Ф. И. О. /

 

Руководитель                                               ____________ А.М. Марченко

 

Гомель 2015

 

 

Приложение 4 Оформление пояснительной записки курсового проекта

Структура обозначения документа:

ГГПТКЭ. КП.2-3601 06. ТС 30.04 ПЗ

ГГПТКЭ.  - наименование учебного заведения

КП.            - курсовой проект

2-3601.06. - обозначение специальности

ТС 38.        - номер группы        

04               - порядковый номер учащегося по журналу

ПЗ              - код документа (пояснительная записка)

СЧ                   - код документа (сборочный чертеж)

           

 

Технологический раздел

Описание сварной конструкции

Порядок описания сварной конструкции следующий:

В пояснительной записке к курсовому проекту

  1. вычерчиваем

- эскиз сварной конструкции

- эскиз расчленения сварной конструкции на отдельные узлы и детали

- эскиз деталей из которых состоит сварная конструкция

2. приводим описание

- назначения и условий эксплуатации сварной конструкции;

- предусмотренные чертежом способы соединения между собой всех деталей и сборочных узлов в целое изделие;

 -технические условия на изготовление сварной конструкции (ТУ).

 

       1.2 Технические условия на изготовление сварной конструкции

Технические условия на изготовление определенного типа конструкций содержат перечень требований, которые предъявляются к материалам, оборудованию, а также выполнению технологических и контрольных операций.