Выбор и обоснование методов сборки и сварки

В условиях серийного производства сборку под сварку следует производить на специальных сборочных стендах или в специальных сборочно–сварочных приспособлениях, которые обеспечивают требуемое взаимное расположение входящих в конструкцию деталей и точность сборки изготавливаемой сварной конструкции в соответствии с требованиями чертежа и технических условий на сборку.

Кроме того, сборочные приспособление обеспечивают снижение длительности сборки и повышение производительности труда, облегчение условий труда, повышение точности работ и улучшение качества готовой сварной конструкции.

Собираемые под сварку детали рамки собираются в приспособлении при помощи баз, пальцев и быстрозажимных прижимов.

Выбор того или иного способа сварки зависят от следующих факторов:

– толщины свариваемого материала;

– протяжённости сварных швов;

– требований к качеству выпускаемой продукции;

– химического состава металла;

– предусматриваемой производительности;

– себестоимости 1 кг наплавленного металла.

Среди способов электродуговой сварки наиболее распространенной является механизированная сварка в среде защитных газов.

Технологическими преимуществами сварки в защитных газах является:

– отсутствие необходимости применения флюсов или обмазок, а следовательно и очистки швов от шлака и неиспользуемого флюса;

– относительная простота процесса сварки;

– возможность механизации процесса во всех пространственных положениях;

– возможность сварки различных, активных металлов;

– возможность наблюдения за дугой и регулирования процесса сварки;

– высокая производительность процесса;

– при сварки в инертных газах минимальное взаимодействие металла с кислородам и азотом;

– высокая степень концентрации источника тепла, что позволяет сократить зону термического влияния и уменьшить коробление изделия.

В базовом варианте для сварки рамки использовалась механизированная сварка в среде СО₂, полуавтоматом отечественного производства А–825 с источником питания ВДУ–403 на 400А.

Наиболее целесообразно при сварке рамки применять механизированную сварку в смеси М21 82%Ar+18%СО₂ по ряду следующих причин:

– большая глубина проплавления по сравнению с ручной дуговой сваркой;

– меньшее разбрызгивание по сравнению со сваркой в чистом СО₂ (15–20%) – разбрызгивание около 5%;

– высокая производительность сварки;

– меньшая трудоемкость зачистки сварных швов и околошовной зоны.

Режимы сварки

Режимом сварки называется совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, форм, качества. При всех дуговых способах сварки такими характеристиками являются следующие параметры:

– диаметр проволоки, мм – сила сварочного тока, А – напряжение на дуге, В – скорость сварки, м/ч – скорость подачи электродной проволоки, м/ч – вылет электрода, мм – расход газа, л/мин.

d; Iсв; Uд; Vсв; Uпод; Lэ;

Параметры режима сварки влияют на форму, и размеры шва. Поэтому, чтобы получить качественный сварной шов заданных размеров, необходимо правильно подобрать режимы сварки, исходя из толщин, и свойств свариваемого металла, типа соединения и его положения в пространстве. На форму и размеры шва влияют не только основные параметры режима сварки, но также и технологические факторы, как род и плотность тока, наклон электрода и изделия, вылет электрода, конструкционная форма соединения и величина зазора.

Скорость сварки Vсв, м/ч, определяем по формуле

, (2)

где α_H – коэффициент наплавки, г/А∙ч;

I – сила сварочного тока, А;

γ – удельная плотность наплавленного металла, г/см³;

γ = 7,85 г/см³;

Fн – площадь сечения наплавленного металла, мм².

Площадь сечения Fн, мм², наплавленного металла определяем по формуле

(3)

где k – катет шва, мм;

k=4мм;

g – выпуклость шва, мм.

(4)

Силу сварочного тока и коэффициент наплавки подбираем по таблице 14 [4] в зависимости от катета сварного шва. Согласно приведенным выше расчетам принимаем скорость сварки Vсв = 28–33 м/ч.

Скорость подачи сварочной проволоки Vпод, м/ч, определяем по формуле

, (5)

где d – диаметр электродной проволоки, мм.

Согласно приведенным выше расчетам принимаем скорость подачи электродной проволоки Vпод=325–375 м/ч.

Режимы сварки приводятся в таблице 4.

Таблица 4 – Режимы сварки

Катет шва k, мм	Диаметр электрода d, мм	Сила сварочного тока I, А	Напряже­ние U, В	Скорость сварки Vсв, м/ч	Скорость подачи проволоки Vпод, м/ч	Вылет электро­ да, мм	Расход защитного газа, л/ч
	1,2	200–230	24–27	28–33	325–375	12–14	9–12

Компьютерный расчет режимов сварки приводим в приложении А.