1. Пост для сварки вольфрамовым электродом в среде аргона (можно использовать сварку в СО2) с измерительными приборами.
2. Испытательная машина усилием 50 кН.
3. Электропечь с термопарой для нагрева образцов до Т = 650 оС.
4. Электронный измеритель деформаций с соединительным кабелем.
5. Отожженные пластины из малоуглеродистой стали размером 4 
100 
300 мм – 3 шт.
6. Тензорезисторы с базой 10 мм – 15 шт.
7. Клей для тензорезисторов, ацетон, кисточка, наждачная шкурка, фильтровальная бумага.
8. Секундомер.
9. Набор цифровых клейм.
10. Ножовка по металлу.
Порядок выполнения работы
1. Путем переплавки средней части образцов (в среде СО2 или под флюсом) выполнить продольный шов на всех образцах, фиксируя при этом режим сварки ( I св , U 
, 
св). Для принятых в работе размеров образцов рекомендуются следующие режимы сварки:
I св=110…120 А;
U д=22…23В;
V св=28…30 м/час (0,78…0,83 см/с)
– для сварки в СО2;
– для сварки под флюсом.
Режим проплавления средней части образца назначать исходя из условия, что 
Дж/см3. 
2. Образец № 2 растянуть в испытательной машине таким усилием, чтобы величина b = 0,6 (см. формулу 4.3). Значение s Т для испытуемой марки стали равно 240 МПа. Образец № 3 загрузить в печь, нагретую до Т = 400 оС, после достижения температуры 600 оС образец выдержать в печи 20 минут, после чего извлечь из печи.
3. Среднюю часть всех образцов зачистить до металлического блеска и обезжирить ацетоном.
4. Произвести разметку мест наклейки датчиков согласно рис. 6.1а. Наклеить на образцы по 5 датчиков в местах, указанных на рис. 6.1а. Допускается на образцы № 2, 3 наклеить по два датчика (1 и 5). После наклейки датчиков прижать их через резинку и оставить в таком положении для просушки клея.
5. Выполнить тарировку датчиков, согласно описанию во введении.
6. К датчикам образца № 1 припаять кабель тензометрического прибора АИД-4. Поочередным подключением датчиков специальным переключателем замерить их начальные показания n1. Данные занести в таблицу.
7. Вырезать полоску с датчиками, как показано на рис. 3.4. Подсоединить с помощью пайки кабель и повторно снять показания n2. Результаты занести в таблицу.
8. Проделать указанное в п.п. 4, 6, 7 для остальных образцов.
По результатам расчетов (формулы 3.6, 3.7, 3.8, 3.12, 3.13) и измерения рассчитать величину деформаций ( 
) и остаточных напряжений в местах наклейки датчиков (формула 3.9). Построить упрощенные и действительные эпюры остаточных напряжений для всех образцов.
Для Ст3 модуль упругости Е = 2·105 МПа. Цена деления измерителя деформаций для используемых тензорезисторов (для 
): 
.
Рисунок 3.4 – Схема наклейки датчиков (а) и подсоединения их к измерителю деформаций (б)
Таблица 3.1 – Результаты измерений
| № тензорезистора | Показания измерителя деформаций при балансировке датчиков, дел | Разница показаний | Значения измеряемых величин | |||
| до разрезки n1 | после разрезки n2 | ∆ n ( n2- n1) | ε | σ, МПа | ||
| Образец № 1 (после сварки) | ||||||
| 1 2 3 4 5 |
| |||||
| Образец № 2 (после сварки и последующего растяжения) | ||||||
| 1 2 3 4 5 |
| |||||
| Образец № 3 (после сварки и последующего отпуска) | ||||||
| 1 2 3 4 5 |
| |||||
Примечание. Цена деления прибора (для 
): 
Вопросы для самоконтроля
1. Какие методы применяются для экспериментального определения напряжений?
2. Для чего необходимо производить разрезку сварного соединения при определении в нем остаточных напряжений?
3. Как зависит точность определения остаточных напряжений экспериментальным путем от размера базы измерения?
4. В каких случаях при определении остаточных напряжений можно использовать большие базы измерения?
5. Что такое база измерения и как она подготавливается в зависимости от вида напряженного состояния?
6. Запишите условия равновесия продольных внутренних усилий в сварном соединении по методу Н.О. Окерблома.
7. Как определить напряжения сжатия в сварном соединении в соответствии с расчетным методом Н.О. Окерблома?
8. Как определяется ширина зоны пластических деформаций при сварке согласно методу Н.О. Окерблома?
9. Зависит ли ширина зоны пластических деформаций от размеров свариваемых пластин?
10. Как зависит ширина зоны пластических деформаций при сварке от ширины свариваемых пластин?
11. Запишите формулу для определения эффективной тепловой мощности сварочной дуги.
12. Запишите условие равновесия продольных внутренних усилий в сварном соединении в соответствии с методом Окерблома.
13. Опишите механизм снижения остаточных деформаций и напряжений при статическом нагружении сварного соединения.
14. Какова должна быть величина напряжений от статического нагружения, чтобы достигнуть полного устранения сварочных деформаций и напряжений?
15. В результате чего происходит снижение напряжений при отпуске на стадии нагрева?
Лабораторная работа № 4.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПЕРЕЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ СВАРКЕ ПЛАСТИН
Цели и задачи работы
Цель работы – исследовать кинетику деформаций и напряжений при наплавке валика на кромку полосы в зависимости от её ширины.
Задачами, которые ставятся при выполнении работы, являются:
- изучение устройства для измерения поперечных деформаций полос при сварке и остывании;
– освоение методики расчета остаточных поперечных деформаций узких пластин при стыковой сварке.
– получение практических навыков расчетной и экспериментальной оценки поперечной деформаций пластин после выполнения сварки.
Выполнив лабораторную работу, студент должен уметь:
– правильно назначать режимы сварки и наплавки пластин, при которых будут наименьшие поперечные деформации;
– определять остаточные поперечные деформации при использовании инженерной методики расчета;
– не делать ошибочных выводов о причинах возникновения поперечных деформаций пластин после выполнения сварки и последующего остывания.
Дата: 2018-11-18, просмотров: 420.
