Решение задач по машиностроению на тему Решение задач по машиностроению (сварка)

4. Назначить параметры режима двухсторонней механизированной сварки под слоем флюса, обеспечивающего сплошной провар пластин, представленных на рисунке. Сварка выполняется за один проход с каждой стороны. Марка стали свариваемых пластин сталь Зкп. Сборка пластан без зазора. Толщина пластин S = 25 мм. Форма разделки: угол а = 50°, глубина разделки h1= h2= 8 мм, высота усиления С = 2 мм.


Решение
1. Выбирается диаметр электродной проволоки dэ:
dэ=1,6 мм
2. Определяется сварочный ток Iсв по формуле:
,

где π=3,14 – постоянная;
jэ – плотность тока в электроде, А/мм2, должны соответствовать плотности тока в зависимости от диаметра электрода:
jэ=200 А/мм2 – для dэ=1,6 мм.
 
Получаем,
А

Полученное значение тока превышает критическое, следовательно, струйный перенос металла обеспечен.
3. Рассчитывается оптимальное напряжение на дуге Uд по формуле:

В

4. Определяется скорость сварки Vсв по формуле:
,

где А – постоянная величина, Ам/ч. Для получения швов оптимальной формы, обладающих высокой технологической прочностью коэффициент принимает следующие значения:
А=(5-8)×103 Ам/ч – для dэ=1,6 мм [15, с. 5, таблица 3].

Получаем,
м/ч

5. Площадь поперечного сечения Fн определяется на основании выражения:
,

где γ=7,8 г/см3 – плотность стали;
αн – коэффициент наплавки, г/Ач, определяется в зависимости от режима сварки по экспериментальным данным [15, с. 10, рисунок 2]:
αн=14,5 г/Ач
Рассчитаем площадь поперечного сечения:
мм2

6. Количество проходов выбирается из условий заполнения разделки в зависимости от разности между общей площадью поперечного сечения наплавленного металла Fно и площадью первого прохода Fн, при этом необходимо учитывать, что максимальное сечение одного прохода обычно не превышает 80 мм2 при механизированной сварке в среде защитных газов.
Рассчитаем общую площадь Fно:
,

где S=25 мм – толщина свариваемых деталей;
с – величина притупления, согласно чертежу изделия (лист 1) с=2 мм;
α – угол разделки кромок, α=50º (см. лист 1);
q – высота усиления;
е – ширина валика.
По ГОСТ 14771-76 данные конструктивные элементы должны иметь следующие значения:
q=24 мм, е=2 мм