Выбор типа соединения, вида и способа сварки

 

Пользуясь классификацией (табл. 1)[6]. Выбран способ точечной контактной сварки ручки, осуществляется на переменном токе, так как не требуется дополнительного оборудования(1.2), наиболее целесообразно использовать один импульс тока, так как сталь хорошо сваривается(4.1), с двухсторонним подходом для уменьшения шунтирования тока(3.2), без подготовки поверхности, так как она уже подготовлена(9.1), с и постоянным сжатием детали до конца сварки для увеличения проплавления (7.1), с неизменным задним и передним формой тока так как не требуется дополнительного оборудования(2.1), с нормативным формированием точки по ГОСТу(8.1), с нахлёсточным соединением (10.2), с расплавлением точки для повышения прочности соединения (6.2), без введения дополнительной энергии, потому что переменный ток(11.1), при сварки одновременно одной точки на среднем режиме, так как на средних режимах имеется широкий диапазон значений для регулирования тока и времени сварки.(12.2)

В соответствии с ГОСТ 15878-79 выбираем геометрические размеры точечно-сварного соединения (табл. 5) для стали толщиной 0,8+0,8 мм.

 

Таблица 5

Геометрические размеры точечно-сварного соединения по ГОСТу 15878-79

Способ сварки	Группа соединения	Толщина	Диаметр ядра, мм	Шаг между точками	Расстояние от точки до края детали
КТ	А	1,2	4	10	5

Оценка свариваемости материала изделия

 

Так как критерий свариваемости является отсутствие или склонность к горячим и холодным трещинам, следовательно, проверяем эту склонность.

Оценка склонности к горячим трещинам.

Для оценки сопротивляемости металла ручки к сковороде к горячим трещинам применяют расчетный метод. Одно из параметрических уравнений (по Итамуре) применительно к нержавеющим сталям имеет вид [6]:

 

 (3)

 

где НСS - параметр, оценивающий склонность сварных швов к кристаллизационным горячим трещинам, %;

С, S и др. - химические элементы, %.

Если HCS > 4, то сварные швы потенциально склонны к горячим трещинам. сварка кастрюля деталь контактный

 

 

Так как HCS=1,12<4, то сварные точки почти не склонны к горячим трещинам.

Оценка склонности к холодным трещинам.

Холодные трещины в сварных точках образуются, главным образом, при повышенном содержании в металле шва углерода и легирующих элементов, близком к содержанию их в основном металле.

Расчет значения эквивалента углерода СЗК. (согласно ГОСТ 27772-88);

 

Сэкв = С + Мn/6 + Si/24 + Cr/5 + Ni/40 + Cu/13 + Р/2, (4)

 

где С, Мn и др. - символы элементов и их содержание, %.

Стали, у которых С_экв ≥ 0,35 %, считаются потенциально склонными к образованию трещин

С_экв ≥ 0,40 %, склонны к образованию холодных трещин.

 

С_экв = 0,13+0,5/6 +0,34/24 +0,15/5 + 0,25 /2 + 0,035/2=0,38

 

Так как С_экв 0,38%, то сварные точки не склонны к образованию холодных трещин.

В результате расчётов, сталь 18/10 имеет хорошую свариваемость и опасности к образованию горячих и холодных трещин отсутствует.

Выбор средств производства

 

К средствам производства при контактной сварки относят:

.   Оборудование для подготовки поверхностей не требуется, так как в условиях массового производства все детали поставляются с обработанной поверхностью.

2. Приспособления для обеспечения точности сварки:

Не требуется.

3. Инструмент и оснастка для подведения тока к детали:

Колпачковый электрод проектируется в проекте

4. Сварочное оборудование с проектируемым вторичным контуром:

Минимальный вторичный сварочный контур (см. приложение 2).

5. Устройство для механизации и автоматизации подготовительно - заключительных и сборочно-сварочных операций:

Не требуется

.   Оборудования для добавочных операций после сварки:

Не требуется

.   Аппаратура для активного и пассивного контроля.

Достаточен визуальный контроль, так как изделие группы Б ответственности.

 

Подготовка поверхностей деталей

 

Так как ручка к сковороде массового производства, то вся сварка ведется без подготовки поверхностей, потому что все поставляемые исходные материалы высокого качества.

Выбор и расчет электродов

 

Электроды при контактной сварке служат для замыкания вторичного контура через свариваемые детали. Важнейшая характеристика электродов - стойкость, т.е. способность сохранять исходную форму, размеры и свойства при нагреве рабочей поверхности до 600^о С и ударных усилиях сжатия до 5 кг/мм².Электроды для контактной точечной сварки являются быстроизнашивающимся сменным рабочим инструментом сварочной машины.

В большинстве случаев изготовления электродов используют медь и жаропрочные медные сплавы, бронзы. Температура разупрочнения бронз не превышает 0,5 Т_пл, в тоже время как рабочая поверхность электрода нагревается до 0,6 Т_пл материала электрода. В таких условиях электродные бронзы относительно быстро разупрочняются. Приостановить разупрочнение, используя известные приемы легирования, т.е. дислокационный механизм упрочнения материалов, принципиально невозможно. Использование для производства электродов нового класса материалов (композиционных) также малоперспективно из-за их высокой стоимости. Наиболее перспективным путем повышения износостойкости электродов для контактной точечной сварки является использование технических факторов.

Число точек, выполняемых новым электродом до полного износа длины его рабочей части l, определяется по формуле Чулошникова (5):

= К₀×К₁×К₂×К₃×К₄×К₅×К₆×К₇ × m× n₀ (5)

 

где К₀...К₇- коэффициенты, зависящие от толщины детали (К₀= 0,5...0,95);

диаметра (К₁= 1...1,2);формы (К₂= 1...0,9); сменяемости (К₃= 1...0,9) и случайного износа электрода (К₄= 1...0,7); качества подготовки поверхности деталей (К₅= 1...0,3); типа сварочной машины (К₆= 1,2...0,4); темпа сварки (К₇= 1,2...0,7);- число сварных точек, выполненных при износе 1мм рабочей части электрода при сварке листа толщиной 1+1мм (n₀= 3000 для пальчиковых электродов и n₀= 6000 для колпачковых электродов).m- изнашиваемая часть электрода (8мм).

Износ электрода: n=0,5×1×1×1×1×0,5×0,7×0,4×8×6000=3360 точек

Анализ зависимости коэффициентов К₀...К₇ от различных технологических факторов позволяет наметить пути повышения износостойкости электродов отдельно для легких сплавов и черных металлов. Выбираем электрод колпачкового типа, так как он обеспечивает минимальную массу при свободном доступе рабочей части электрода к месту сварки, удобную и надежную установку на машине и высокую и стойкость рабочей части.

Выбор электрода для контактной сварки состоит в следующем:

.   М арка электродного материала - Бр НТХ (табл. 6)

 

Таблица 6. Характеристики электродных материалов

Свариваемый материал	Рекомендуемая марка электродного материала	Состав; электропровод-ность, %; твёрдость, HB
Углеродистые, нержавеющие и жаропрочные сплавы	Дисперсионно - твердеющие сплавы, упрочняемые термомеханической обработкой Бр НТХ (для Кт)	Ni- 1,5; Cr- 1 Ti- 0,1; 55%; 200

 

. Диаметр рабочей поверхности электрода по соотношению:

D	d0	1:X	L1	L2	h	dэ	L
13	8	1:10	15	8	11	3	26

 

dя= 4S=4*1,2=4,8

 

Рис. 1. Размеры колпачкового электрода.

 

3 Конструктивная форма электрода, его размеры:.для сварки петля багажника выбираем электрод колпачкового типа. D =13мм, для принятого D = 13 мм принимаем конусность посадочной части 1:10, L =26мм, d 0=8мм, h =11мм, L 1=15мм, L 2=8мм.