Оборудование, приспособления, инструмент
2.4.1. Сварочный пост постоянного тока с измерительными приборами.
2.4.2. Секундомер.
2.4.3. Настольные переносные тиски.
2.4.4. Специальная струбцина.
2.4.5. Ручной пресс для излома проб.
2.4.6. Линейка.
2.4.7. Штангенциркуль с глубиномером.
Порядок выполнения работы
Опыт 1. Изучить влияние марки электрода на форму шва.
1. Зачистить пластины.
2. Прихватить их по торцам, пользуясь специальной струбциной.
3. Выправить пластины. Разметить мелом расположение валика.
4. Подобрать силу тока 140…150 А при диаметре электрода 4 мм.
5. Наплавить валики перпендикулярно к стыку электродами различных марок при данном режиме, отмечая напряжение на дуге и время её горения. Наплавку каждого валика производить только на охлаждённую пробу, для чего после сварки проба охлаждается в воде до комнатной температуры.
6. Замаркировать каждый валик. Измерить длину каждого валика.
7. Произвести излом пробы на ручном прессе.
8. Размеры валиков (e, h, g) на образцах измерить штангенциркулем.
Опыт 2. Изучить влияние силы сварочного тока на форму и размеры шва.
Повторить п.1…4 опыта 1. При силе сварочного тока 190…200 А на пробе наплавить два валика перпендикулярно к стыку электродами типа Э-46 с рутиловым покрытием (данные при силе тока 150 А взять из опыта 1), руководствуясь п.6 и повторив п.7…8 опыта 1.
Опыт 3. Изучить влияние напряжения на дуге на форму шва, для чего выполнить наплавку трех валиков при силе сварочного тока 200…220 А, меняя напряжение от 24 до 36 В (за счёт длины дуги). Данные всех измерений и результаты расчётов занести в табл. 3.1. По заданию построить графики зависимостей геометрии шва от величины тока для конкретной марки электродов.
Содержание отчёта
2.6.1. Цель работы.
2.6.2. Назначение и краткая характеристика оборудования.
2.6.3. Методика постановки опытов.
2.6.4. Графики зависимости размеров шва от марки электродов, Iсв, Uд.
2.6.5. Выводы по работе.
Таблица 3.1
Результаты опытов
| Марка электродасм | Результаты замеров | Результаты расчетов | |||||||||||
| Режим сварки | Замеры валика, мм | Площадь мм2 | Доля основного металла в металле шва | Скорость сварки, м/ч | Погонная энергия, Дж/см | Погонная энергия, 650F, Дж/см | |||||||
| Сила тока, А | Напряжение, В | Время горения дуги, с | Длина | Ширина | Выпуклость | Глубина провара | Проплавления | Наплавки | |||||
2.7. Контрольные вопросы
2.7.1. Что характеризует погонная энергия и её аналитическое выражение?
2.7.2. Какая существует зависимость между погонной энергией и площадью сечения валика? Вывести соотношение для лабораторной работы.
2.7.3. Как определяется доля основного металла в металле шва?
2.7.4. Влияние погонной энергии, силы сварочного тока, напряжения на дуге,
диаметра электрода на долю основного металла в металле шва.
2.7.5. Как определяется скорость перемещения дуги при отсутствии специальных фиксирующих приборов?
ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3
Определение технико-экономических показателей
Производительных способов ручной дуговой сварки
Цель работы
Определить основные технико-экономические показателя сварки пучком, гребёнкой электродов, лежачим и наклонным электродами, электродами с железным порошком в покрытии.
Общие положения
Повышение производительности труда при ручной дуговой сварке может быть достигнуто за счёт двух групп мероприятий: организационных и технических.
К числу организационных мероприятий могут быть отнесены:
- устройство пунктов питания сварочным током, позволяющим производить быстрое подключение и отключение проводов,
- рациональное устройство электрододержателя, позволяющего уменьшить время на смену электродов;
- применение механизированного инструмента для очистки кромок деталей и шва от шлака;
-применение приспособлений для быстрого поворота деталей в процессе сварки и некоторые другие.
Наряду с организационными мероприятиями, направленными на увеличение производительности труда большое значение имеет разработка технических мероприятий на сокращение основного времени сварки.
Основное время сварки определяется по формуле:
(4.1)
где:
tо- основное время сварки;
Fн- площадь наплавки, см2;
γ - плотность металла, г/см3;
L - длина шва, см;
αн- коэффициент наплавки, г/А·ч;
Iсв - сварочный ток, А.
Следовательно, для уменьшения основного времени сварки необходимо уменьшить площадь поперечного сечения наплавленного металла и увеличить коэффициент наплавки и сварочный ток. Уменьшение площади наплавленного металла при заданной толщине может быть достигнуто применением рационального вида подготовки кромок под сварку.
Применение для сварки пучка или гребёнки электродов позволяет повысить производительность труда в 1,5…2 раза за счёт увеличения длины электрода и возможности повышения сварочного тока. Применение спаренного электрода позволяет увеличить производительность процесса за счёт увеличения диаметра электрода и возможности повышения сварочного тока.
Применение способов сварки лежачим и наклонным электродами (гравитационная сварка) позволяет повысить производительность процесса за счёт одновременного использования нескольких установок.
В данной работе необходимо практически оценить изменение технико-экономических показателей при использовании высокопроизводительных способов сварки по сравнению с одиночным электродом.
Необходимые материалы
3.3.1. Пластины из низкоуглеродистой стали (100x200x10).
3.3.2. Пучок электродов, гребенка электродов, электроды с железным порош-
ком в покрытии, электроды покрытые диаметром 4; 5; 6 мм.
3.3.3.Угольный стержень диаметром 8 мм.
3.3.4. Флюс АН-348А.
Оборудование, приспособления, инструмент
3.4.1. Сварочный пост постоянного и переменного тока.
3.4.2. Электроизмерительные приборы.
3.4.3. Секундомер.
3.4.4. Штатив для сварки наклонным электродом.
3.4.5. Весы лабораторные ВЛТЭ-5000.
Порядок выполнения работы
3.5.1. Получить необходимые материалы в соответствии с заданием.
3.5.2. Начертить электрическую схему сварочного поста.
3.5.3. Очистить пластины от окалины.
3.5.4. Взвесить пластины и электроды.
3.5.5. Определить вес электродного стержня расчётным путём и сравнить с результатами взвешивания электродного стержня, с которого предварительно необходимо удалить покрытие.
3.5.6. Подобрать сварочный ток, предварительно подсчитав его по формуле К.К.Хренова:
Iсв = (20 + b·dэл)·dэл (4.2)
где
Iсв - сила сварочного тока. А;
b - толщина свариваемых пластин, мм;
dэл - диаметр электрода, мм.
3.5.7. Произвести опытную наплавку на данном режиме. Во время наплавки фиксировать 3ремя горения дуги и сварочный ток.
3.5.8. Очистить пластину от шлака и брызг, очистить огарки от покрытия. Взвесить. Результаты занести в табл. 4.1.
ПРИМЕЧАНИЕ: При подборе режимов сварки пучком и гребенкой электродов необходимо учесть, что ток следует подсчитывать по формуле
Iсв = (20…30)·Σdэл (4.3)
где
dэл - диаметр электрода, мм.
Сварку лежачим электродом выполнять под слоем флюса. Возбуждение дуги производить угольным стрежнем.
При сварке электродами с железным порошком в покрытии назначить режим, рекомендуемый для данной марки электрода.
Содержание отчёта
3.6.1. Цель работы.
3.6.2. Назначение и краткая характеристика оборудования.
3.6.3. Краткие теоретические сведения.
3.6.4. Таблица экспериментальных измерений и результатов расчёта.
3.6.5. Выводы по работе.
Таблица 4.1
Результаты опытов
| № опыта | Способ сварки | Диаметр электрода, мм | Сварочный ток, А | Время горения дуги, с | Масса, г | Коэффициент массы покрытия | Коэффициент, г/А·ч | Производительность, кг/ч | ||||||
| Наплавленного металла | Электродов с покрытием | Стержня до наплавки | Стержня после наплавки | Расплавления | Наплавки | Потерь, % | Огарка, % | |||||||
3.7. Контрольные вопросы
3.7.1. Что понимают под производительностью сварки?
3.7.2. На сколько можно повысить производительность сварки путём введения в покрытие железного порошка?
3.7.3. Технологические особенности сварки пучком и гребёнкой электродов.
3.7.4. Какова максимальная длина шва выполненного лежачими электродами?
3.7.5. Организационные мероприятия по повышению производительности.
2. Тестовые задания
Критерии оценки выполнения тестовых заданий
| Оценка в пятибалльной шкале | Критерии оценки | Количество правильно данных вопросов |
| «2» | Выполнено менее 70% задания | Даны верные ответы менее чем на 12 вопросов |
| «3» | Выполнено70-79% задания | Даны верные ответы на 12 вопросов |
| «4» | Выполнено 80-89% задания | Даны верные ответы на 13 вопросов |
| «5» | Выполнено более 90% задания | Данные верные ответы на 14-15 вопросов |