Зварювання оплавленням

Визначається наступними параметрами:

- припуском та оплавленням Δопл – сумарне укорочення деталей при оплавленні

- швидкістю оплавлення Vопл

- струмом оплавлення Іопл

- напругою Uопл

- Величиною осадки Δос

- Струмом осадки Іос

- Зусиллям осадки або тиском Рос

- Установочною довжиною деталі 21о

- Зусиллям затискання деталей губками Рдет

При зварюванні з підігріванням задають

- температуру підігрівання Тпід

- Струм підігріву Іпід

- Час підігрівання tпід

- Кількість імпульсів підігрівання і їх довжину tімп

- Припуск на підігрів Δпід

Іноді при зварюванні оплавленням задають напругу холостого хода або програму його зменшення

Припуск на оплавлення вибирають із умов рівномірного підігрівання по перерізу оптимального розподілу температури і шару розплавленого металу. При зварюванні з підігріванням Δопл зменшується в 2…3 рази

Швидкість оплавлення Vопл повинна забезпечувати стійке збудження і протікання процесу при заданій потужності.

Для збільшення глибини підігрівання при зварюванні деталей великого перерізу їх оплавляють при невеликій швидкості але в кінці процесу збільшують.

Струм оплавлення залежить від площі поперечного перерізу і визначається теплофізичними властивостями металу, швидкістю оплавлення, тепловим станом торців. Величина струму визначається рівнянням теплового балансу

На практиці струм оплавлення і осадки задають густиною струму (середнє значення його міняються від 5 до 30 А/мм²). При збільшення перерізу зварюваних деталей густина струму зменшується що пов’язано з зниженням швидкості зближення і збільшення глибини підігрівання деталей.

Величину припуску на осадку Δос вибирають із умов видалення перегрітого металу і окисів із стику. Припуск на осадку під струмом складає Δос.т.=(0,5…1,0)Δос

Швидкість осадки Vос вибирають з урахуванням її впливу на видалення окисів і перегрітого металу із стику при формуванні з’єднання. Мінімальне середнє значення при закритті зазора в процесі осадки повинне складати

20…30 мм/с для чугунка

50..60 мм/с для високо вуглецевої сталі

60…80 мм/с для низько вуглецевої сталі

80…100 мм/с для легованих сталей

200 мм/с для алюмінієвих сплавів

Тиск осадки Рос вибирають в залежності від природи зварюваного матеріалу і величини нагріву деталей. Значення тиску для різноманітних матеріалів знаходиться в межах 3…6 – 25…30 кг/мм²

Установочна довжина деталей

21о=Δопл+Δос+Δк

Де Δк – кінцева відстань між затискачами.

Збільшення вильоту приводить до збільшення опору а це призводить до зниження запасу стійкості оплавлення, збільшується вірогідність втрати жорсткості при осадці.

При малій стійкій довжині значна частина теплота переходить в губки що погіршує умови пластичного деформування. Орієнтовно для круглих перерізів і товстостінних труб довжина вильоту однієї деталі визначається по формулі

1о=(0,7…1,0)d

При зварюванні поліс установочна довжина росте з збільшенням їх товщини і перевищує (4…5)δ.

Зусилля затискачу деталей Раж вибирають із умови попередження проковзування деталей в губках при осадці.

Рзаж≥КоFос де Ко – коефіцієнт 1,5…4

При зварюванні з підігріванням Тпід вибирають в залежності від перерізу і матеріалу. Зі збільшенням перерізу і зниженням деформаційності матеріалу Тпід росте. Наприклад для конструкційних сталей Тпід вибирають від 800…1000°С до 1000…1200°С при S≈20000мм²

Час підігрівання tпід вибирають в залежності від перерізу і матеріалу і може бути від декількох секунд до декількох хвилин.

Тривалість імпульсів підігрівання tімп зазвичай складає 2…8 с а припуск на підігрівання Δ змінюється в межах 1…12мм.

Величину напруги холостого ходу Uх.х. вибирають мінімальною, що забезпечує стійке оплавлення. Оплавлення стійке якщо якщо потужність що виділяється в контакті деталей в 2…3 рази менше максимально можливої потужності, котра визначається значеннями Uх.х., Ік.з., соs(φк.з.) машини з урахуванням вильоту деталей. Тобто повинна виконуватися умова

;

Вибір режимів зварювання різноманітних подібних перерізів полегшується при використанні формули подібності, згідно з якою подібність температур полів і деформації визначається критеріями

Із котрих виникають залежності від лінійного значенняL.

1. Час зварювання пропорційний другій степені лінійного розміру tзв=L ².

2. Швидкість оплавлення Vопл= 1/L.

3. напруження не залежить від лінійного розміру

4. Зварювальний струм І≡L, струм нап. U=ІR а R≡1/L

5. із співвідношень J=І/L² слідує J≡1/L

6. зусилля сжиму Р≡L²

До операцій після зварювання відносять: видалення грату, плавка і термообробка.

Грат і підсилення шва видаляють спеціальними гратоносіями, різцевими головками, дернами, механічним шляхом на металокорегуючих станках.

Термообробку можна проводити прямо в губках машини шляхом допоміжного нагрівання струмом після осадки.

Якість деталей зазвичай контролюють зовнішнім переглядом і обміром, механічними іспитами, металографічними дослідами і не руйнуючим методом контролю.

Останнім часом поширено контроль якості по параметрам. При розробці процесу визначаються межі(границі) зміни параметрів які забезпечують якісне з’єднання. Сучасне устаткування дозволяє контролювати параметри процесу, фіксувати їх, зрівнювати з заданими, видавати паспорт на зварне з’єднання. Більше того процес можна переривати коли хоча б один із параметрів виходить за межі допустимого.

Поиск по сайту: