Тема урока № 20: Практическое занятие № 3. Расчет режима сварки углеродистых и легированных сталей и проведение процесса сварки.

Основными параметрами режима газовой сварки являются мощность пламени, угол наклона горелки и диаметр присадочного прутка.

Мощность пламени зависит от толщины металла и его теплофизических свойств. Чем больше толщина металла и выше температура плавления и теплопроводность, тем больше должна быть мощность пламени. По мощности пламени определяют номер наконечника горелки.

Мощность сварочного пламени (q) для ацетиленовой сварки приближенно можно определить по формуле (л/ч):

q = К*δ, (1)

где К - — коэффициент тепловой мощности, величина которого зависит от вида металла.

Табл. 1

· для низкоуглеродистой стали и чугуна К = 100 — 130;

· для высокоуглеродистой стали К = 75 - 100;

· для алюминия и его сплавов К = 100 — 150;

· для меди и медных сплавов — 150 — 225.

Угол наклона мундштука горелки по отношению к плоскости изделия также зависит от толщины и теплофизических свойств металла. С изменением толщины стали от 1 до 15 мм угол наклона мундштука изменяется в пределах 10–80°(рис.4).

Рисунок 4 - Применяемые углы наклона горелки в зависимости от толщины металла

Таблица 2 -Изменение угла наклона мундштука при газовой сварке в зависимости от толщины стали

В начальный момент сварки для лучшего прогрева металла и быстрого образования сварочной ванны угол наклона устанавливают наибольшим (80-90°). Затем он уменьшается.

При использовании газовой сварки для изготовления металлических изделий предпочтительным типом соединения является стыковое. Нахлесточное и тавровое соединения вследствие возникновения в изделии значительных собственных напряжений нежелательны, а при сварке изделий большой толщины недопустимы.

Сварка сталей толщиной до 2 мм осуществляется без скоса кромок и без зазора между листами или с отбортовкой кромок без присадочного металла.При толщине листа

2 – 5мм соединение встык выполняют без скоса кромок, но с соответствующим зазором.

Сталь толщиной более 5 мм сваривают только встык с применением одностороннего или двухстороннего скоса кромок.

Рисунок 5 - Способы газовой сварки

а – правый; б – левый

При толщине металла более 5 мм применяют правый способ сварки, при котором горелка движется впереди сварочной проволоки слева направо (рис. 5, а). Пламя направлено на наплавленный металл, что способствует более качественному формированию шва, увеличивает производительность, уменьшает расход ацетилена, но при малых толщинах может привести к прожогу металла.

При толщине металла до 5 мм применяют левый способ сварки (рис. 5, б), при котором горелка движется справа налево. Присадочный пруток находится слева от горелки и передвигается впереди пламени, направленного от наплавленного металла в сторону основного металла, на нагрев которого расходуется значительная часть тепла, в результате чего наплавленный металл быстро охлаждается.

Диаметр присадочного прутка выбирают в зависимости от толщины металла, пользуясь соотношением:

при левом способе: d = δ/2 + 1 мм; (2)

при правом способе: d = δ/2 мм.

При сварке изделия толщиной более 15 мм диаметр проволоки принимают не более

6 – 8 мм.

В качестве присадочного материала следует применять проволоку или прутки, близкие по химическому составу к металлу свариваемых изделий.

 

Таблица 3 - Марки присадочных материалов для газовой сварки

Марка

Присадочного материал

Условия зксплуатации

углеродистая

сталь

Св-08, Св-08ГА

швы высокой пластичности и вязкости

Св-08ГС

конструкции общего назначения

Св-08Г2С

ответственные нагруженные конструкции

 

Флюсы также могут использоваться для специальных легированных сталей и чугуна. Для обычных «черных» сталей не применяются.

Режимы сварки.

Скорость сварки V (м/ч) определяется глубинной проплавления и зависит от свойств металла.

V = К_C / δ, (3)

где К_С – коэффициент скорости сварки, учитывающий способ и материал свариваемых деталей:

К_С =14 м*мм/ч - для левого способа сварки;

К_С =18 м*мм/ч для правого способа сварки;

δ – толщина металла, мм.

Время сварки t (ч) определяют из уравнения:

t = L / V, (4)

где L – длина шва, м;

V – скорость сварки, м/ч.

Полный расход горючего газа Q (л) определяется по формуле:

Q = q * t, (5)

где q – тепловая мощность сварочного пламени, л/ч;

t – время сварки, ч.

 

Порядок выполнения работы.

1. По варианту определить исходные данные для выполнения работы (табл. 4).

 

Табл. 4

№ варианта	Марка стали	Толщина металла (мм)	Вид соединения	Длина шва (мм)
1	ВСт3сп	5	стыковое	200
2	Г2С	2	стыковое	100
3	Ст 35	1	стыковое	300

 

 

2. Изучить основные теоретические положения и дать краткое описание сущности и технологии газовой сварки.

3. Зарисовать схему сварочного поста газовой сварки.

4. Выбрать и обосновать способ газовой сварки.

5. подобрать и рассчитать основные параметры горелки:

· вид пламени и его цвет;

· номер наконечника (см. табл. 1);

· угол наклона мундштука (рис. 4 и табл. 2);

· диаметр присадочного прутка (расчет по формуле 2 и проверка по табл.1);

· тепловая мощность сварочного пламени (расчет по формуле 1 и проверка по табл.1).

6. Выбрать марку присадочного прутка (см. табл. 3).

7. Рассчитать режимы сварки:

· скорость сварки (расчет по формуле 3);

· время сварки (расчет по формуле 4).

6. Рассчитать полный расход горючего газа (расчет по формуле 5).

7. Заполнить таблицу результатов расчетов (см. образец табл. 4).

8. Сделать краткие выводы по работе.

Содержание отчета.

1. Исходные данные для выполнения работы.

2. Краткое описание сущности и технологии газовой сварки.

3. Схема сварочного поста газовой сварки.

4. Результаты расчетов.

5. Краткие выводы.

 

Литература

1. Казаков Ю.В. Сварка и резка материалов. - М.:ACADEMA, 2008.

2. Чернышов Г.Г. Сварочное дело. - М.:ACADEMA, 2008.

3. Колганов Л.А. Сварочные работы. – М.: «Дашков и К⁰», 2008.

 

План урока № 20

    Дата урока: 03.04.2020 г.

 

ПМ.05 Газовая сварка (наплавка)

 МДК 05.01 Техника и технология газовой сварки (наплавки)

Тема раздела: технология газовой сварки

Тема урока № 20: Практическое занятие № 3. Расчет режима сварки углеродистых и легированных сталей и проведение процесса сварки.

 

 Цели урока: Расчет режима сварки углеродистых и легированных сталей и проведение процесса сварки.

образовательная – развивающая – развивать память, познавательные потребности, умение сравнивать, анализировать и выявлять нужную информацию.

воспитательная – воспитывать внимательность; формировать положительные мотивы учения и опыт сотрудничества с преподавателем в учебном процессе.

Тип урока: самостоятельная работа

Методы обучения: частично – поисковый.

Формы работы: индивидуальная

Материально-техническое оснащение урока: таблицы

 

Ход урока:

I. Организационный момент

1. Проверка готовности обучающихся к уроку.