Напівавтомат; 2 – прилади для контролю електричних параметрів

зварювання; 3 – пальник; 4 – електричний кабель; 5 – підігрівник газу;

6 – редуктор; 7 – кабель живлення підігрівача; 8 – балон із захисним газом;

Газопідвідний шланг; 10 – затискач

У таблиці 5.1 представлені орієнтовні режими зварювання виробів з низьковуглецевих сталей із захистом зварювальної ванни вуглекислим газом.

Таблиця 5.1 – Орієнтовні режими зварювання у вуглекислому газі

Примітка: Тривалість навантаження (ТН) при максимальному зварювальному струмі – 20 % (режим роботи при циклі зварювання 5 хв. без відключення первинної обмотки зварювального трансформатора від мережі під час паузи)

Механізоване зварювання у середовищі вуглекислого газу продуктивне, забезпечує високу якість шва, дозволяє вести зварювання в будь-якому просторовому положенні з спостеріганням за процесом зварювання

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Вивчити будову і принцип роботи зварювального напівавтомата.

2. Вивчити порядок вмикання і користування напівавтоматом під час зварювання, а також його вимикання.

3. Визначити вплив вуглекислого газу геометричні параметри наплавлених валиків та якість їх поверхні, для чого:

– взяти дві металеві пластини розміром 120х60х4 мм;

– на кожну пластину зварювальним дротом діаметром 0,8 або 1,0 мм наплавити валики довжиною 10 мм, фіксуючи при цьому величину напруги. Наплавлення валиків здійснити: на першу пластину – без вуглекислого газу, на другу – з вуглекислим газом;

– охолодити пластини у воді і ретельно висушити;

– виміряти геометричні розміри наплавлених валиків: ширину, опуклість, їх відхилення за довжиною;

– порівняти за зовнішнім виглядом шви, що отримані із захистом у вуглекислому газі та без захисту.

4. Дані експериментів та результати розрахунків занести у табл. 5.2.

Таблиця 5.2 – Дані експериментів та результати розрахунків

Ступінь роботи	Режим зварювання	Геометричні розміри валиків
ширина	висота опуклості
Захист	, В	, c	мінімаль-на	максималь-на	середне значення	мінімаль-на	максималь-на	середне значення
	–

5. Зобразить зовнішній вигляд наплавлених валиків.

а б

Рис. 5.4 –Вигляд наплавлених валиків:

а – без захисту ; б – із захистом

6. Зробити висновки про вплив захисту зварювальної ванни вуглекислим газом на якість зварного шва.

ЗМІСТ ЗВІТУ

Звіт з лабораторної роботи повинен містити: назву роботи; мету роботи; устаткування; прилади; матеріали; інструменти; опис призначення напівавтомата «Пульсар – 100 М», його основних вузлів із зображенням зовнішнього вигляду лицьової панелі та задньої стінки; монтажне креслення напівавтомата; таблицю з результатами виконаного експерименту; зображення вигляду наплавлених валиків; висновки.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота №6

АВТОМАТИЧНЕ ДУГОВЕ ЗВАРЮВАННЯ

ПІД ШАРОМ ФЛЮСУ

Мета роботи: вивчити будову і принцип роботи зварювального трактора ТС-17 МУ, технологію зварювання під шаром флюсу; визначити коефіцієнт наплавлення і величину втрат металу на вигар і розбризкування; дослідити геометричні розміри зварного шва;

Устаткування, прилади, матеріали, інструмент: трактор зварювальний ТС-17 МУ; терези, секундомір; зразки металеві; штангенциркуль; лінійка; щітка металева.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

При автоматичному дуговому зварюванні під шаром флюсу електрична дуга 9 горить між торцем зварювального дроту 1 і заготівкою 8 в іонізованому газовому середовищі – міхурі 2 під шаром флюсу 5 /рис. 6.1/. В результаті горіння дуги плавиться не тільки електродний дріт і заготівка з утворенням ванни рідкого металу 4, але і нижня частина флюсу з утворенням рідкого шлаку 3.

Під час переміщення зварювальної дуги у напрямку зварювання відбувається кристалізація рідкої ванни і затвердіння шлаку з формуванням відповідно зварювального шва 7 і твердої шлакової кірки 6.

Рис. 6.1 – Схема автоматичного зварювання під шаром флюсу

При зварюванні за цей технологічною схемою рідкий метал надійно захищається від атмосфери, забезпечується одержання високоякісного зварного з'єднання, зменшуються втрати електродного дроту на вигар та розбризкування і підвищується продуктивність процесу в 10…15 разів у порівнянні із зварюванням штучними електродами. Дуже часто зварювання стикових і кутових швів в нижньому положенні виконується зварювальними автоматичними головками або самохідними зварювальними тракторами. Зварювальний трактор ТС-17-М-У (рис. 6.2) призначений для дугового зварювання на змінному струмі всіх типів швів з підготовкою та без підготовки кромок.

Рис. 6.2. Схема зварювального трактора ТС-17-М-У.

Самохідний візок і механізм подачі електродного дроту змонтовані в один блок, що вважається несучим корпусом трактора. Складовою частиною цього блоку є асинхронний електродвигун 10 трифазного струму, у якого на місці кришок корпуса встановлені редуктор механізму подачі електродного дроту 13 та редуктор ходового механізму 7. Дріт притискають до подавального ролика гладким притискувальним роликом за допомогою рукоятки 15. Знизу електродвигуна закріплена лита траверса 11, в яку вставляються дві висувні штанги 14 з холостими колесами 16. Тут же можуть кріпитися і роликові копіри. Вісь приводних коліс виведена з корпуса редуктора по обидві сторони трактора. Вісь може від'єднуватися від редуктора фрикційною муфтою за допомогою маховика 9, встановленого зовні коліс.

Зверху електродвигуна розташований поворотний кронштейн, для повертання якого служить черв'ячний механізм. При повороті маховика 2 черв'як працює у парі з нерухомим черв'ячним сектором 12, жорстко закріпленим на корпусі електродвигуна. Це викликає поворот усього кронштейна на кут 45^о. На поворотному кронштейні закріплені два трьохкнопочних пульти 6 і 5. На кронштейні також розміщений барабан для дроту 4. Нижче подавальних роликів встановлено струмопідвідний мундштук 17.

На кронштейні встановлені також електровимірювальні прилади 3 та бункер 1 для флюсу, що закінчується зсипним патрубком. На бункері закріплена рукоятка 18 для ручного напряму електродного дроту вздовж шва.

Кінематична схема трактора приведена на рисунку 6.3. Подавальний ролик 4 з поперечною насічкою механізму подавання дроту 14 обертається електродвигуном через черв'ячну пару 6, циліндричну пару змінних зубчастих

Рис. 6.3 – Кінематична схема зварювального трактора ТС-17 М-У.

коліс 1 і 3 і черв'ячну пару 5 притискувальним роликом 13. Ходові колеса 12 трактора приводяться в рух від того ж самого електродвигуна 1 через черв'ячні передачі 7 і 8, циліндричну пару змінних зубчастих коліс 9 и 10 і черв'ячну пару 11. Змінні зубчасті колеса дозволяють змінювати швидкість подачі електродного дроту від 52 до 403 м/год., а швидкість зварювання – від 16 до 126 м/год.

В комплект обладнання зварювального трактора входять джерело зварювального струму – трансформатор СТШ-500 і апаратна шафа.

Продуктивність і якість автоматичного зварювання значною мірою залежать від правильності призначення режиму зварювання, який визначається діаметром використовуваного зварювального дроту , сили зварювального струму , швидкості подачі дроту в зону зварювання і швидкості переміщення трактора вздовж шва (швидкість зварювання) .

Режим зварювання повинен забезпечувати одержання шва з оптимальними геометричними розмірами і формою, що у свою чергу характеризуються: глибиною провару , шириною шва та випуклістю .

Для нормально сформованих швів коефіцієнти форми проплавлення і форми шва повинні знаходитися в наступних межах

; (6.1).

. (6.2).

Окремі параметри режиму зварювання істотно змінюють розміри елементів шва при автоматичному зварюванні. Із збільшенням сили зварювального струму значно зростає глибина проплавлення, випуклість шва, незначно – його ширина.

Підвищення напруги на дузі збільшує довжину дуги та площу її впливу на виріб, в результаті чого істотно збільшується ширина шва і зменшується випуклість валика. Глибина проплавлення (якщо сила струму залишається постійною) практично не змінюється.

Збільшення швидкості зварювання призводить до зменшення ширини шва і не має істотного впливу на глибину провару.

Збільшення діаметра електродного дроту викликає зменшення глибини провару та випуклості валика, ширина валика зростає.

Для автоматичного зварювання застосовується калібрований зварювальний дріт діаметром 1,6…6,0 мм. Сила зварювального струму розраховується за формулою: , А, де k – коефіцієнт пропорційності, значення якого знаходяться в межах 60…200 А/мм; – діаметр зварювального дроту, мм.

Такі значення коефіцієнта пропорційності забезпечують в процесі зварювання щільність струму 50…150 А/мм² та силу струму 150…1500 А. Величину зварювального струму можна також визначити, виходячи із необхідної глибини провару в залежності , де – коефіцієнт, що залежить від виду струму і його полярності, діаметра зварювального дроту і складу флюсу. Його значення, наприклад, при зварюванні стикових швів без оброблення кромок змінним струмом електродним дротом діаметром 2-3 мм під флюсом АН-348 А складає 1 мм/100 А.

Швидкість подачі дроту взаємозалежна від площі її поперечного перерізу і сили струму за формулою

, м/год., (6.3),

де – коефіцієнт наплавлення, рівний при даному типі зварювання 14...16…16 г/(А∙ год.);

– площа поперечного перерізу дроту, мм² ;

– густина електродного дроту (для сталі =7,8 г/см³).

У зв'язку з тим, що швидкість переміщення зварювального дроту вздовж шва (швидкість зварювання) впливає на його геометричні розміри, формула для визначення швидкості зварювання враховує це

, м/год., (6.4),

де – площа поперечного перерізу наплавленого металу шва, мм².

МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомиться з схемами автоматичного зварювання і зварювального трактора, з кінематичної схемою трактора і зробити відповідні рисунки.

2. Розрахувати режим зварювання металевих пластин заданої товщини зварювальним дротом.

3. Налаштувати зварювальний трактор на розрахований режим.

4. Приготувати 2 металеві пластини. Після зважування на одну з них по розрахованому режиму наплавити валик, зафіксувати дійсне значення по амперметру, по вольтметру і час зварювання по секундоміру.

5. Очистити зварювальний шов від шлаку і бризкав металу сталевою щіткою, зважити пластину.

6. Визначити масу розплавленого електродного дроту і наплавленого металу.

7. Розрахувати коефіцієнти розплавлення , наплавлення і втрат електродного металу на вигар та розбризкування за формулами 5.1 -5.3.

8. Зробити наплавлення валика на другу пластину при іншому значенні струму з фіксуванням значення по амперметру, по вольтметру і часу зварювання по секундоміру.

9. Виконати дії по пунктах 5...7.

10. Дані вимірювання і розрахунків занести у таблицю 6.1.

Таблиця 6.1 – Результати випробувань

№ дос ліду	Параметри режимів наплавлення	Результати наплавлення
Напруга на дузі, В	Ст-рум, , А	Час наплав- лення, с	Маса розпла-вленого дроту, г	Маса наплавленого дроту, г	Втрати електродного дроту, %	,	,
Середнє значення
Середнє значення

Примітка: наплавлюваний дріт з сталі марки 08Г2С-О; швидкість подачі електродного дроту 0,025 м/с;

Побудувати графіки залежностей , , .

11. Зробити необхідні висновки.

ЗМІСТ ЗВІТУ

1. Назва роботи. 2. Мета роботи. 3. Устаткування, прилади, матеріали, інструмент. 4. Основні технічні характеристики ТС-17-М-У. 5. Схема розташування основних вузлів трактора ТС-17-М-У. 6. Кінематична схема трактора ТС-17-М-У. 7. Таблиця з результатами випробувань. 8. Розрахунки . 9. Графіки залежності і .

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7

Поиск по сайту: