Курсовая работа: Проектування водонапірної башти

Курсовим проектом запропоновано вибрати зварювання в суміші захисних газів СО2 + О2 (80%-20%) тому, що:

Порівняно зі зварюванням в СО2: мінімальне розбризкування електродного металу (2-3%), якісне формування зварних швів з плавним переходом до основного металу, високі показники механічних характеристик наплавленого металу, більш ліпші санітарно-гігієнічні умови роботи.

Процес зварювання відрізняється більш високим окислювальним потенціалом середи і більшою температурою розплавленого металу.

Як відомо при зварюванні в вуглекислому газі підвищується розбризкування розплавленого металу. Бризки приварюються до основного металу і потрібна трудомістка зачистка. Примісь кисню до вуглекислого газу відповідає зменшенню розбризкування і зниженню приварювання бризків до виробу, підвищує стабільність горіння дуги, поліпшує формування шва, зменшує висоту підсилення і бугри вість. Кисень зв’язує водень і зменшує його вплив на утворення пор, а також знижує поверхневий натяг зварювальної ванни, в рідкому стані виконується більш повне видалення неметалічних включень і ліпша дегазація металу ванни.

Суміш використовується для зварювання вуглецевих сталей з використанням зварювального дроту СВ-08Г2СО. Дріт має достатню кількість кремнію і марганцю для розкислення рідкої ванни і одержання щільних швів. Збільшення складу кисню в суміші більше 30% призводить до появи грубої нерівності поверхні шва. При оптимальному складі суміші на поверхні шва утворюється тонкий шар шлакової корки. Після видалення якої шов має срібний колір.

Кисень для зварювання випускають по ГОСТу 5583-78.

2.5 Вибір зварювальних матеріалів

Курсовим проектом рекомендується вибирати зварювальний дріт – СВ-08Г2СО.

Таблиця 2.1 Хімічний склад

Марка дроту	Склад
	Вуглець, %	Кремній, %	Марганець, %	Хром, %	Нікель, %	Сірка, %	Фосфор, %
СВ-08Г2СО	0,05-0,11	0,7-0,95	1,8-2,1	<0,20	<0,25	0,025	0,03

Курсовим проектом рекомендується вибрати захисний газ: це суміш вуглекислого газу і кисню.

Вуглекислий газ: ГОСТ 8050-85 – зварювальний – 99,5%.

Кисень: ГОСТ 5583-78 – 1-й ґатунок 99,7%.

Запобігання можливості появи пор при зварюванні у вуглекислому газі досягається:

Введенням в склад зварювальної ванни таких активних розкислювачів, як, наприклад, марганець і кремній за допомогою зварювального дроту.

Кисень зменшує поверхневий натяг металу – каплі, перенос металу стає дрібнокапельним, поліпшуються умови формування поверхні шва. Склад водню в ванні також зменшується, так як кисень, з’єднуючись з воднем, утворює нерозчинний в рідкому металі з’єднання.

Безперервний вихід активних розкисників в процесі зварювання і кристалізації в атмосферу і шлак призводить до помітного їх зменшення в металі шва, через це при зварюванні у вуглекислому газі низько вуглецевої сталі дротом СВ-08 через протікання реакції окиснення вуглецю в кристалізаційній частині ванни шви виходять пристими. Для подавлення реакції утворення окислу вуглецю (ІІ) при зварюванні у вуглекислому газі низько вуглецевої конструкційної сталі застосовують зварювальний дріт, який має в складі кремній і марганець, марки СВ-08Г2СО. В цьому випадку наплавлений метал одержуємо добре розкислений при достатньому вмісті кремнію і марганцю, і з високими міцкісними і пластичними властивостями.

Досвід деяких заводів показує, що додавання до вуглекислого газу 20% кисню змінює характер переносу електродного металу.

Процес переносу метала переходить в струйний. При цьому збільшується глибина проплавлення: коефіцієнт плавлення – на 15%, коефіцієнт наплавки – на 25%. Кисень зменшує поверхневий нетяг метала – каплі. Енергійніше протікає реакція окислення марганцю і кремнію, що супроводжується виділенням теплоти.

Таблиця 2.2 Хімічний склад

Марка зварювального дроту	Масовий склад, %			Механічні властивості
	С	Mn	Sі	σв	σт	δ, %	KCU, Дж/см2
				МПа/мм2	МПа/мм2
СВ-08Г2СО	0,12	0,85	0,31,510	510	340	25	13,6

2.6 Розрахунок та вибір режимів зварювання

Сукупність технологічних характеристик, які дозволяють отримати якісний зварний шов заданих геометричних розмірів називається параметрами режиму зварювання.

2.6.1 Розрахунок параметрів напівавтоматичного зварювання у суміші газів (СО2 + О2)

До основних параметрів напівавтоматичного зварювання у суміші захисних газів відносяться: зварювальний струм, напруга на дузі, діаметр зварювального дроту, швидкість подачі зварювального дроту, питомі витрати захисного газу, виліт електроду.

- Діаметр зварювального дроту обирається в залежності від товщини металу, що зварюється, для стикових швів та від катету шва для кутових швів. При збільшенні величини діаметру зварювального дроту підвищується розбризкування електродного металу, поліпшується формування та якість зварювального шва. При виборі діаметру зварювального дроту використовуються значення в табл.6;7. Діаметр зварювального дроту=1,4 мм.

- Сила зварювального струму приблизно може бути розрахована за формулою:

Ізв=100 de (de + 0,5) + 50

Ізв=100 1,4 (1,4 + 0,5) + 50 = 316 А

Силу зварювального струму прийняти 320 А

- Напруга на дузі приблизно може бути розрахована за формулою:

Uд=8 (de + 1,6)

Uд=8 (1,4 + 1,6) = 24 В

Напругу на дузі прийняти 24 В

- Швидкість зварювання розраховується за формулою:

де н – коефіцієнт наплавлення, [г/А·год] ;

Ізв – сила зварювального струму, [А];

Fн – площа поперечного перерізу наплавленого металу, [см2];

 - питома вага наплавленого металу, =7,8 г/см3.

Так як три різних з’єднання, то і швидкість розраховуємо для кожного окремо, а також площу поперечного перерізу наплавленого металу:

1       Fн(Т1, Н1) = 0,75·eq +

Fн(Т1, Н1) = 0,75 7·1,5 + 12,5 = 20,375 мм2

2       Fн(С5) = 0,75·eq + S

Fн(С5) = 0,75·8·1,5 + 5 =14 мм2

3       Fн(Т1, У2) = 0,75·eq + b·S+ · 2

Fн(Т1, У2) = 0,75·8·1,5 + 1,5·5+(5)2 = 41,5 мм2

Ескізи цих з’єднань зображені на рисунках

Розраховуємо швидкість зварювання кожного з’єднання:

1 (Т1,Н1)Vзв =  м/год

2 (С5) Vзв =  м/год

3 (Т1,У2)Vзв =  м/год

- Швидкість подачі зварювального дроту розраховується за формулою :

Vпод =

Vпод =  м/год

Швидкість подачі зварювального дроту прийняти 440 м/год

- Питомі витрати захисного газу залежить від діаметру зварювального дроту, впливають на якість захисту зварювальної ванни від попадання азоту та кисню з повітря.

Витрати захисного газу = 1 –16 л/хв

- Виліт електрода впливає на якість зварювального шва. При збільшенні вильоту електроду збільшується розбризкування електродного металу, погіршується захист зварювальної ванни, формування та якість зварного шва. Значення вильоту електрода знаходиться.

Виліт електроду = 14–16 мм.

Розрахункові параметри зварювання заносимо у таблицю:

Тип з’єд-нання	Тов-щина металу катету шва	Поло-ження шва у просторі	Діа-метр звар. дро-ту, мм	Сила звар. стру-му, А	Нап-руга на дузі, В	Шви-дк. звар., м/год	Шви-дкість подачі дроту, м/год	Пи-томі вит-рати захи-сного газу, л/хв	Ви-літ елек-троду, мм
У2	5	нижнє	1,4	320	24	16	440	12-16	14-16
С5	5	нижнє	1,4	320	24	48	440	12-16	14-16
Т1	Δ5	кільцевий	1,4	320	24	33	440	12-16	14-16
Н1	Δ5	кільцевий	1,4	320	24	33	440	12-16	14-16
Т1	-	кільцевий	1,4	320	24	16	440	12-16	14-16

Страницы: 1, 2, 3, 4