Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ 3

Задание состоит из двух частей. Первая часть относится к изучению способа сварки, а вторая - к разработке схем технологических процессов сварки изделий.

В первой части задания следует дать краткое описание сущности рассматри­ваемого процесса, его технологических особенностей, достоинства и недостатки, области применения. Во второй части разработать схемы технологического про­цесса сварки изделия и выполнить расчеты основных технологических парамет­ров.

Важным параметром технологического процесса дуговой сварки (варианты задания 1 - 5 и 10) является подготовка кромок и сборки заготовок. Необходимо прежде всего указать тин сварного соединения, форму разделки кромок, сборку под сварку. Подготовку кромок под сварку выполняют но ГОСТу, номер которо­го указывают на чертеже. Например, на рисунке заготовки указано А_фС₁₇ (ГОСТ 8713-79). что означает: А_ф - автоматическая сварка под слоем флюса, на флюсо­вой подушке; С₁₇ - условное обозначение шва сварного соединении. В этом же ГОСТе приведены поперечные сечения сварных швов с указанием геометрических размеров для заданных толщин металла.

Режим сварки - один из основных элементов технологического процесса, который определяет качество и производительность сварки. При ручной дуговой сварке (вариант задания № 1) основными параметрами режима являются: диа­метр электрода в мм, сварочный ток в амперах (J_СB), напряжение на дуге в воль­тах (u_д) и скорость сварки в м/ч (v_св).

Определение режима сварки начинают с выбора диаметра электрода, его типа и марки. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, а его мирку от химического состава. При выборе типа и марки электро­да следует учитывать требования, предъявляемые к качеству сварного соединения.

Производительность процесса сварки определяют, исходя из коэффициента наплавки а_н (г/(А*ч) |. Поэтому из группы электродов, обеспечивающих заданные физико-механические свойства сварного шва, следует выбирать те, которые обеспе­чивают более высокий коэффициент наплавки и, следовательно, обеспечивают большую производительность процесса.

Сварочный ток в зависимости от диаметра электрода определяют по эмпири­ческой формуле

J _св = kd _эл

Напряжение на дуге для наиболее широко применяемых электродов в среднем составляет 25 ... 28 В. Скорость сварки (в м/ч) определяют из выражения

где а_н - коэффициент наплавки, г/(А*ч); γ - плотность металла, г/см³ ; F_нм -площадь поперечного сечения наплавленного металла шва, см² , представляющая сумму площадей элементарных геометрических фигур, составляющих сечение шва. Зная площадь наплавленного металла, плотность и длину сварных швов, опре­деляют его массу на все изделие по формуле

G_н.м. = F _н.м. * L * γ

где G_н._м. ^_ масса наплавленного металла, г; F_нм. - площадь наплавленного шва, см² ; L - длина сварных швов на изделии, см; γ - плотность металла, г/см³ .

Расход толстопокрытых электродов с учетом потерь приближенно принимают равным 1,6 ... 1,8 от массы наплавленного металла.

Количество электроэнергии (кВт*ч), идущей на сварку изделия, определяют как произведение сварочного тока на напряжение дуги и на время сварки. Время сварки изделия подсчитывают, зная скорость сварки, или определяют по формуле

При автоматической сварке под слоем флюса (варианты задания 2 и 10) в ре­жим входит: диаметр электродной проволоки, сварочный ток, напряжение на дуге, скорость подачи электродной проволоки и скорость сварки. Их назначают в зависи­мости от толщины свариваемого металла расчетом или по справочнику.

Марку электродной проволоки и флюс назначают в зависимости от химическо­го состава свариваемого металла. При сварке низкоуглеродистых сталей в боль­шинстве случаев применяются флюсы марок АН-348А и ОСЦ-45 (ГОСТ 9087-81) и низкоуглеродистые электродные проволоки марок СВ-08 и СВ-08А (ГОСТ 2246-70).

Режим автоматической сварки под флюсом назначают в такой последователь­ности: устанавливают требуемую глубину проплавления h мм. При односторонней сварке она равна толщине ( s ) металла h=s, а при двусторонней h= 0,6s; выби­рают ориентировочно сварочный ток из расчета 80... 100 А на 1мм глубины проникновения:

J_св= ( 80…100)*h,

где J_св - сварочный ток, А; назначают напряжение на дуге в диапазоне 30... 40 В.

Далее определяют массу наплавленного на изделие металла. При определении расхода электродной проволоки следует учитывать потери на угар и разбрызги­вание (не весь металл проволоки переходит в шов), которые составляют для свар­ки под флюсом от 2 ... 5 % от массы наплавленного металла.

Расход флюса принимают равным массе наплавленного металла. Диаметр электродной проволоки выбирают расчетом или по справочнику. Так, для толщин металла 8... 20 мм он составляет 5 мм. Коэффициент наплавки выбирают в зави­симости от сварочного тока и диаметра электродной проволоки, что составляет в среднем 14... 16 г/(А*ч).

Массу наплавленного металла, скорость сварки, расход электроэнергии и вре­мя сварки подсчитывают по той же методике, что и для ручного процесса.

При сварке в средах защитных газов плавящимся электродом основными па­раметрами технологического режима являются: сварочный ток в амперах (J_св). на­пряжение на дуге в вольтах (u_д). скорость сварки в м/ч (v_св), диаметр электрод­ной проволоки в мм (d_эл), вылет электрода в мм (l_эл), род тока и полярность.

Режим автоматической сварки в углекислом газе назначают в такой последо­вательности: выбирают марку и диаметр электродной проволоки. При сварке иизкоуглеродистых и низколегированных сталей широкое распространение полу­чили проволоки с повышенным содержанием элементов раскислителей марок СВ-08Г2СА, СВ-08ГС (ГОСТ 2246-70). Для автоматической сварки обычно приме­няют проволоку диаметром 2... 5 мм, причем диаметр проволоки выбирают в зависимости от толщины металла. Так, для толщин 4...12 мм рекомендуется проволока диаметром 2 мм. Ориентировочные значения напряжения в (В) на дуге можно определить по формуле

u _д =8( d _эл + 1,6)

Сварочный ток J_св следует рассчитать приближенно.

Устанавливают вылет электрода, который для электродных проволок d_эл = = 2 ... 5 мм составляет 20 ... 30 мм; род и полярность тока.

Далее определяют массу наплавленного металла, время и скорость сварки по той же методике, что при ручном процессе.

Коэффициент нашивки (а_н) для вариантов заданий 3 и 5 можно принять равным 18... 20 г/(А*ч).

При определении расхода электродной проволоки следует учитывать потери металла на угар и разбрызгивание, которые составляют 5 ... 1.0 % от массы наплав­ленного металла.

Расход защитного газа зависит от вида и режима сварки и устанавливается по справочным данным. Зная минутный расход защитного газа и время сварки, можно подсчитать общее количество газа, идущего на сварку изделия. Расход электроэнер­гии определяют по той же методике. Что и для ручного процесса. В режим полуавто­матической сварки в среде углекислого газа входят те же технологические парамет­ры, что и для автоматической сварки. Расход материалов (начиная с определения массы наплавленного металла), электроэнергии и времени сварки подсчитывается по той же методике, что и для автоматической сварки в среде углекислого газа. В режим сварки в среде аргона входят те же технологические параметры, что и для автоматической сварки в среде углекислого газа, которые выбирают по справоч­нику.

Марку электродной проволоки выбирают в зависимости от химического со­става свариваемого материала. Для сварки коррозионно-стойких нержавеющих сталей марок 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т и других применяют электродные прово­локи марок СВ-01Х19Н9 и СВ-06Х19Н9Т (ГОСТ 2246-70). Все расчеты по опре­делению расхода материалов, электроэнергии и времени сварки ведут по той же методике, что и для автоматической сварки в среде углекислого газа. В среде аргона потери на угар и разбрызгивание составляют 2-3 %от массы наплавленного металла. Коэффициент наплавки (а_н), который необходим при определении неко­торых параметров режима, можно принять равным 17 г/(А * ч).

Примечание. При сварке заготовок, имеющих форму цилиндра, необхо­дима на рисунке указать последовательность выполнения сварных швов. В конце задания следует привести описание наиболее рациональных методов контроля качества сварного соединения.

При выполнении заданий по контактной сварке (варианты заданий 6-9) после изображения схемы процесса, описания его сущности следует указать причи­ны нагрева металла в месте контакта соединяемых заготовок. Необходимо начер­тить и описать циклограмму сварки (изменение давления и сварочного тока во вре­мени), а также область применения способов сварки.

Вторую часть задания следует начинать с описания подготовки заготовок под сварку и ее назначения, а затем приступать к выбору типа контактной машины. При контактной сварке тип машины выбирают по справочнику в зависимости от параметров свариваемых заготовок и их химического состава: так, при стыковой сварке сопротивлением и оплавлением - от плошали поперечного сечения загото­вок, мм² ; при точечной и шовной сварке - от толщины свариваемых заготовок, мм. После выбора типа машины необходимо указать ее техническую характери­стику.

Режим сварки ~ это совокупность основных показателей процесса. В ре­жим стыковой сварки сопротивлением и оплавлением входят: установочная длина l (мм) - суммарное расстояние между электродами 2l; плотность тока γ (А/мм²) (сварочный ток); усилие осадки P(Н); длительность прохождения тока t_св (с).

Установочная длина при сварке сопротивлением равна l = (0,5 .. .0,7)*D где D - диаметр заготовки, мм.

При сварке оплавлением установочную длину С учетом припусков на оплавле­ние и осадку приближенно можно считать равной l = (0,5 ... 1,0)D

Примечание. На схеме процесса стыковой сварки сопротивлением и оплавлением укажите установочную длину.

Сварочный ток и усилие при осадке приближенно можно определить и» сле­дующих условий: J _св = j * F _заг и Р= р* F _заг. При этом следует учитывать, какие режимы более выгодно применять: жесткие или мягкие. Время сварки изделия ориентировочно подсчитывают из условия часовой производительности выбранной машины.

Для расчета основных технологических параметров при точечной сварке сле­дует определить диаметр контактной поверхности электрода, который зависит от толщины свариваемых заготовок:

d_t =2 s + 3 мм

где s - толщина более тонкой заготовки, мм.

Таким образом, можно определить и площадь контактной поверхности (F_эл) при точечной и шовной (для случая отсутствия вращения ролика) сварке. Свароч­ный ток и усилие, приложенное на электродах для этих видов сварки, подсчитыва­ют как произведение площади контактной поверхности (F_эл) электрода на плот­ность тока j и давление Р: J _св = j * F_эл и Р = р * F_эл . Следует учитывать, какие ре­жимы более целесообразно применять: жесткие или мягкие. Зная время сварки одной точки, а при шовной сварке оптимальную скорость, определяют время сварки изделия.

Примечание. Для шовной сварки ток и усилие на электродах определяют расчетом этих параметров для точечной сварки с последующим увеличением тока в 1,5 ... 2 раза, а усилия - на 10... 30 %.

В конце работы необходимо описать наиболее характерные дефекты и причи­ны их возникновения при заданном способе контактной сварки.

Варианты контрольного задания 3

Вариант I

I. Изобразите схему и опишите сущность процесса ручной электродуговой сварки толстопокрытыми электродами. Укажите назначение покрытия

2.Разработай те процесс сварки цилиндрической части резервуара из стали марки СтЗ (рис. 35). Производство мелкосерийное. Укажите тип соединения, форму разделки кромок под сварку (по ГОСТу) и приведите эскиз сечения ва с указанием размеров.

Рис.35

Подберите марку и диаметр электрода, определите режим сварки. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродов с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

Литература: [4], с. 72-137.

Вариант 2

1.Изобразите схему и опишите сущность процесса автоматической сварки под слоем флюса. Укажите назначение флюса и флюсовой подушки.

2.Разработайте процесс односторонней сварки плиты из стали марки СтЗ (рис. 36). Производство крупносерийное. Укажите тип соединения и форму разделки кромок под сварку по ГОСТу. Приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Выберите марку и диаметр электродной проволоки и флюса. Подберите режим сварки. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродной проволоки и флюса с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изде­лия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

Литература: [4], с.127-164.

Вариант 3

1.Изобразите схему и опишите сущность процесса полуавтоматической сварки ж среде углекислого газа. Укажите особенности и достоинства сварки в углекислом газе.

2. Разработайте процесс сварки двутавровой балки (рис. 37) из стали марки СтЗ. Шов прерывистый: l/t - 100/200. Укажите тип соединения и форму разделки кро­мок под сварку по ГОСТу. Приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Выберите марку и диаметр электродной проволоки. Подберите режим сварки. Ука­жите вылет электрода, род тока и полярность. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродной проволоки с учетом по­терь я защитного газа, расход электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

Литература: [4], с. 210-246.

                                        Вариант 4

1.Изобразите схему автоматической сварки в среде аргона плавящимся электродом и опишите сущность процесса. Укажите особенности и достоинства сварки в среде инертных газов.

2.Разработайте процесс сварки сосуда (рис. 38) из стали 12Х18Н10Т. Укажите тип соединения и форму разделки кромок под сварку по ГОСТу. Приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Выберите марку и диаметр электродной проволоки. Подберите режим сварки. Укажите вылет электрода, род тока и полярность. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродной проволоки с учетом потерь; защитного газа, электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля и каче­ства сварного шва.

Литература: [4], с. 210-246.

 

Вариант 5

1.Изобразите схему и опишите сущность процесса автоматической сварки в сре­де углекислого газа. Укажите особенности и достоинства сварки в углекислом газе.

2.Разработайте процесс сварки коробчатой балки (рис. 39) из стали марки СтЗ. Укажите тип соединения и форму разделки под сварку по ГОСТу. Приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Выберите марку и диаметр электродной проволоки. Подберите режим сварки. Укажите вылет электрода, род тока и поляр­ность. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродной проволоки с учетом потерь, защитного газа, расход электро­энергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

Литература: [4], с 210-246.

Вариант 6

1.Изобразите схему и опишите сущность процесса контактной точечной электросварки. Начертите и опишите циклограмму процесса точечной сварки. Объясните, за счет чего металл ядра в месте контакта заготовок доводится до жидкопластичного состояния.

2.Разработайте процесс сварки панели (рис, 40) из стали марки СтЗ. Шаг точек t=5d_т. Производство массовое. Укажите подготовку заготовок под сварку. По толщине свариваемых заготовок выберите тип машины и укажите ее технические данные. Рассчитайте площадь контактной поверхности электрода. По значениям j(А/мм²) и  р (мH/м² ) определите сварочный ток и усилие, приложен­ное на электродах. Определите время сварки изделия. Укажите возможные дефек­ты и причины их возникновения.

Литература: [4], с 247-287.

 

 

1.Изобразите схему и опишите сущность процесса контактной точечной (роликовой) сырки. Начертите и опишите циклограмму процесса шовной сварки. Объясните за счет чего, металл в месте контакта заготовок доводится до жидко-пластичного состояния.

2.Разработайте процесс сварки бензобака (рис. 41) из стали марки СтЗ. Производство массовое. Укажите подготовку заготовок под сварку. По толщине свариваемых заготовок выберите тип машины и укажите ее технические данные. Рассчитайте площадь контактной поверхности электрода (для случая отсутствия крашения ролика). По значениям j(А/мм²) и p (мН/м² ) определите сварочный ток и усилие, приложенное на роликах, время сварки изделия. Укажите возможные дефекты и причины их возникновения.

Литература: [4], с. 247-287.

Вариант 8

1.Изобразите схему и опишите сущность процесса контактной стыковой сварки сопротивлением. Начертите и опишите циклограмму процесса стыковой сварки сопротивлением. Объясните, почему в месте контакта заготовок выделяется наибольшая тепловая энергия.

2.Разработайте процесс сварки стержней (рис. 42) из стали марки СтЗ. Производство крупносерийное. Укажите подготовку загото­вок под сварку. По площади сечения заготовок выберите тип машины и укажите ее технические данные. По значениям j (А/мм² ) и р (мН/м² ) определите ток и усилие осадки. Подсчитайте установочную длину и время сварки изделия. Укажите возможные дефекты и причины их возникновения.

Литература: [4], с 247-287.

Вариант 9

1.Изобразите схему и опишите сущность процесса контактной стыковой свар­ки оплавлением. Начертите и опишите циклограмму процесса стыковой сварки оплавлением.

2.Объясните, за счет чего происходит процесс сварки труб (рис. 43) из стали марки CтЗ. Производство массовое. Укажите подготовку заготовок под сварку. По площади сечения свариваемых заготовок выберите тип машины и укажите ее технические данные. По значениям j (А/мм2 ) и р (мН/м2 ) определите сварочный ток и усилие осадки. Определите установочную длину с учетом при­пуска на оплавление и осадку и время сварки изделия. Укажите возможные дефекты и причины их возникновения.

Литература: [4], с. 247-287.

 

 

Вариант 10

1.Изобразите схему и опишите сущность процесса автоматической сварки под слоем флюса. Укажите назначение флюса и флюсовой подушки.

2.Разработайте про­цесс двусторонней сварки трубы из стали марки СтЗ (рис. 44). Производство крупносерийное. Укажите тип соединения и форму разделки кромок под сварку по ГОСТу. Дайте эскиз сечения шва с указанием размеров. Выберите марку и диа­метр электродной проволоки и флюса. Подберите режим сварки. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродной проволоки и флюса с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изде­лия. Укажите методы контроля сварного шва.

Литература: [4], с. 127-164.

 

Вариант 11

1. Физическая сущность процесса сварки. Свариваемость металлов. Приведите классификацию способов сварки плавлением по виду источника теп­лоты.

2. Разработай те процесс сварки детали из стали марки СтЗ (рис. 50). Производство мелкосерийное. Укажите тип соединения, форму разделки кромок под сварку (по ГОСТу) и приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Подберите марку и диаметр электрода, определите режим сварки. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродов с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

Литература: [4], с. 72-137.

 

Вариант 12

1. Электрошлаковая сварка. Сварочное оборудование. Изобразите схему и опишите сущность процесса.

2. Разработайте процесс сварки деталей (рис. 51) из стали марки СтЗ. Производство крупносерийное. Укажите подготовку загото­вок под сварку. Укажите тип соединения и форму разделки под сварку по ГОСТу. Приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Выберите марку и диаметр электродной проволоки. Подберите режим сварки. Укажите вылет электрода, род тока и поляр­ность. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродной проволоки с учетом потерь, защитного газа, расход электро­энергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

 

Вариант 13

1. Дуговая сварка в защитных газах. Роль защиты зоны дуги газом. Изобразите схему и опишите сущность процесса.

2. Разработай те процесс сварки детали из стали марки СтЗ (рис. 52). Производство мелкосерийное. Укажите тип соединения, форму разделки кромок под сварку (по ГОСТу) и приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Подберите марку и диаметр электрода, определите режим сварки. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродов с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

Литература: [4], с. 72-137.

 

Вариант 14

1. Классификация способов сварки по характеру термомеханического
воздействия на заготовки и видам энергии. Контактная сварка. Изобразите схему и опишите сущность процесса.

2. Разработай те процесс сварки цилиндрической части детали из стали марки СтЗ (рис. 53). Производство мелкосерийное. Укажите тип соединения, форму разделки кромок под сварку (по ГОСТу) и приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Подберите марку и диаметр электрода, определите режим сварки. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродов с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

Литература: [4], с. 72-137.

 

Вариант 15

1. Сварка и обработка материалов плазменной струей. Изобразите схему и опишите сущность процесса

2. Разработай те процесс сварки цилиндрической части детали из стали марки СтЗ (рис. 54). Производство мелкосерийное. Укажите тип соединения, форму разделки кромок под сварку (по ГОСТу) и приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Подберите марку и диаметр электрода, определите режим сварки. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродов с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

Литература: [4], с. 72-137.

Вариант 16

1. Основные методы неразрушающего контроля сплошности сварного соединения, принципы их выбора и стандартные методы оценки механических свойств соединений.

2. Разработай те процесс сварки цилиндрической части детали из стали марки СтЗ (рис. 55). Производство мелкосерийное. Укажите тип соединения, форму разделки кромок под сварку (по ГОСТу) и приведите эскиз сечения шва с указанием размеров. Подберите марку и диаметр электрода, определите режим сварки. По размерам шва подсчитайте массу наплавленного металла. Определите расход электродов с учетом потерь, расход электроэнергии и время сварки изделия. Укажите методы контроля качества сварного шва.

Литература: [4], с. 72-137.