История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2017-10-10 | 628 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Шовная сварка - весьма эффективный способ соединения тонколистовой стали расплавлением током сжатого участка между деталями и образованием ядра с перемешанным закристаллизовавшимся металлом. Формирование ядра в случае точечной сварки происходит при преимущественном тепловыделении в зоне контакта и интенсивном теплоотводе в электроды и холодные слои металла. Участки контакта вначале нагреваются током неравномерно, а затем ток перераспределяется между горячим и холодным металлом, температура нагрева выравнивается, и между деталями появляется расплавленное ядро. Рост кристаллитов ядра точки направлен в сторону участка наибольшего теплоотвода, который может быть усилен, например, за счет увеличения отношения контактной поверхности электрода к толщине детали.
Величина усилия сжатия электродов должна быть оптимальной. Если она недостаточна, то возможен выплеск или выдавливание расплава между свариваемыми деталями, а при охлаждении ядра возможно образование в нем усадочных раковин и трещин. Чрезмерное усилие при сжатии электродов приводит к образованию значительных вмятин на поверхности свариваемых деталей, что в дальнейшем может отрицательно сказаться на работоспособности конструкций.
Одна из основных трудностей при сварке данной стали - предупреждение образования в швах и околошовной зоне горячих трещин. Предупреждение образования этих дефектов достигается: а) Ограничением в основном и наплавленном металлах содержанием вредных (серы, фосфора) и легирующих (свинца, олово, висмута) примесей, а так же газов - кислорода и водорода. Для этого следует использовать стали и сварочные материалы с минимальным содержанием названных примесей. б) Получением такого химического состава металла шва, который обеспечил бы в нем двухфазную структуру. Поэтому в швах стремятся получить аустенитную структуру с мелкодисперсными карбидами и интерметаллидами. Азот - сильный аустенизатор, способствует измельчению структуры за счет увеличения центров кристаллизации в виде тугоплавких нитридов. Поэтому азотизация металла шва способствует повышению их стойкостью против горячих трещин. Высокоосновные флюсы и шлаки, рафинируя металл шва и иногда модифицируя его структуру, повышают стойкость против горячих трещин. Механизированные способы сварки, обеспечивая равномерное проплавление основного металла по длине шва и постоянство термического цикла сварки, позволяют получить более стабильные структуры на всей длине сварного соединения; в) Уменьшением силового фактора, возникающего в результате термического цикла сварки, усадочных деформаций. Снижение его действия достигается ограничением силы сварочного тока. Требуемые свойства во многом достигается термообработкой (аустенизацией) при температуре 1050-1110о С, снимающие остаточные сварочные напряжения, с последующим стабилизирующим отпуском при температуре 750-800о С. Предупреждение образования в швах и околошовной зоне горячих трещин позволяет производить ТКС без образования выплесков. А поскольку выплески являются одними из основных дефектов при ТКС, то для оценки свариваемого сплава к их образованию вводят коэффициент кв. Он представляет собой отношение максимального диаметра ядра dкр, который удаётся получить без выплеска за счёт увеличения только сварочного тока, и минимально допустимого диаметра ядра dmin. Наиболее целесообразно применение электродов сферической формы с радиусом округления 50-150 мм. В этом случае большая часть сварочного тока протекает через центральные участки контакта, способствуя созданию благоприятных условий нагрева при образовании ядра точки и возникновению минимальной, не защищенной от вредного контакта с газами воздуха, зоны разогрева. Обязательное интенсивное внутреннее охлаждение электродов способствует равномерному росту кристаллитов в ядре точки. При точечной сварке данной стали высокие показатели механических свойств сварного соединения могут быть получены в относительно широком интервале изменения параметров режима даже без защиты зоны разогрева инертными газами. При этом необходимо стремиться к выполнению сварки в минимальные промежутки времени. В связи с такими свойствами стали 12Х18Н10Т, при ТКС не потребуется использовать дополнительные усилия (проковка) и циклограмма процесса сварки должна быть такой, какая показана на рис.3.1.
|
|
Рис 3.1 Циклограмма усилия сжатия.
Режим сварки определяется частными значениями ряда регулируемых параметров - величиной сварочного тока, длительностью его протекания (τсв), сварочным усилием (Fсв) и усилием проковки (Fков). Этот режим должен обеспечить наиболее благоприятную программу нагрева и деформации металла при сварке с целью получения заданных эксплуатационных характеристик соединений. Во многих случаях качество соединений определяется диаметром ядра и плотностью литого металла. Минимально допускаемый диаметр ядра зависит от толщины свариваемых деталей. Сила тока зависит от толщины деталей (размеров шва) и длительности импульса.
Низкое сопротивление пластической деформации делает процесс сварки малочувствительным к образованию конечных выплесков - одному из наиболее распространенных дефектов соединений. Пластичный металл хорошо уплотняет зазор и препятствует выбросу жидкого металла из ядра сварной точки. Склонность процесса к выплескам можно оценить величиной критического диаметра ядра (dя. кр.),т.е. наибольшим диаметром точки, который можно получить при данных условиях сварки (усилие и продолжительность импульса).
4. Выбор и расчёт основных параметров режима сварки []
Параметрами режима контактной шовной сварки являются:
диаметр рабочей поверхности электрода dр;Sр;fр, мм;
время сварки:
время импульса tсв, с;
время паузы tn, с.
усилие на электродах Fсв, кН;
шаг точек tш, мм;
скорость шовной сварки Vсв, м/с;
сварочный ток Iсв, А.
Шовная сварка может рассматриваться как точечная для случая очень близкого расположения сварных точек, т. е. при значительном шунтировании сварочного тока.
|
Диаметр рабочей поверхности электрода.
Из справочной литературы принимаем данное равным = 5 мм.
Время сварки.
Время (длительность) импульса сварочного тока tСВ (с):
для алюминиевых сплавов
где – толщина более тонкого листа, м.
Рекомендуемый размер роликов для толщины = 0,5 мм
Sp=8 мм; fр=4 мм; Rp=25-50 мм.
Время (длительность) паузы между импульсами сварочного тока
определяют из следующих соотношений между временем импульса tсв и продолжительностью одного сварочного цикла tц = tсв + tп:
для нержавеющих, жаропрочных сталей и титана
В расчете принимаем среднее значение:
Из формулы получаем:
Сварочное усилие F св (Н) между роликами:
Для нержавеющих, жаропрочных сталей и титана F св определяют
по формуле
В расчете принимаем среднее значение:
При некачественной сборке и жёсткой конструкции сварного узла Fсв увеличивают на 10 %.
Шаг точек , (мм) при шовной сварке устанавливается в
зависимости от толщины свариваемых деталей, а также требований герметичности (перекрытие литых зон составляет 20–50 %). Шаг точек
tШ (мм) ориентировочно определяется для герметичных швов по следующим зависимостям:
для нержавеющих и жаропрочных сталей
В расчете принимаем среднее значение:
где – толщина более тонкой детали, мм.
Скорость шовной сварки Vсв, (мм/с) определяют по формуле
Сила сварочного тока Iсв (A), необходимая для образования
соединения, может быть определена по закону Джоуля–Ленца [3]
где – время сварки, с; – конечное значение сопротивления деталей, Ом; m – коэффициент, учитывающий изменение сопротивления деталей в процессе сварки (для низкоуглеродистых сталей m =1; для коррозионностойких сталей – 1,2; алюминиевых и магниевых сплавов –
1,5; сплавов титана – 1,4).
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!