Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Расчет наплавки рельсового конца

Читайте также:
  1. I Концепция «конца истории» Ф. Фукуямы
  2. I. Абсолютные и средние показатели вариации и способы их расчета
  3. I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
  4. II. Расчет выбросов загрязняющих веществ автотранспортом
  5. II. Расчет зубчатых колес редуктора
  6. II. Расчет интенсивности теплового излучения для случая пожара
  7. II.1. Расчет выбросов движущегося автотранспорта
  8. II.2. Расчет выбросов автотранспорта в районе регулируемого перекрестка
  9. III. Предварительный расчет валов редуктора
  10. IX. Уточненный расчет валов

При ручной электродуговой сварке (наплавке) работы могут выполняться за несколько проходов, при этом сварку всех проходов стремятся выполнить при одних и тех же параметрах режима. Исключением является первый проход, который рекомендуется выполнять электродами диаметром 3-4 мм (применение электродов большого диаметра затрудняет проплавление корня шва).

Сечение первого слоя (прохода) не должно превышать 30-35 мм2 и определяется по формуле 6.1:

 

, (6.1)

 

а последующих слоев (проходов) – по формуле 6.2:

. (6.2)

 

Общее число слоев (проходов), включая первый (сварка корня шва), определяется по формуле 6.3:

, (6.3)

где Fн – общая площадь наплавленного металла.

 

При наплавке каждый последующий валик расплавляет часть уже наложенного. Это перекрытие валиков должно составлять с=1/3 ÷ 1/2 их ширины (рисунок 6.1). Ширина валиков обычно принимается b =(2÷4)dэ, а высота валика hв=(0,8÷1,2)dэ. При ручной дуговой наплавке площадь поперечного сечения валика ориентировочно можно определить по формуле 6.4:

(6.4)

 

При выборе типа и марки электрода необходимо исходить, прежде всего, из требований, предъявляемых к качеству сварных швов и наплавленному слою. При этом надо помнить, что в зависимости от назначения электроды делятся на: сварочные и наплавочные.

В настоящее время широко применяются высокопроизводительные электроды, в том числе содержащие в обмазке железный порошок. Для оценки производительности электродов необходимо сравнивать значения коэффициента наплавки αн. Из группы электродов, обеспечивающих заданные механические свойства металла шва и наплавки, следует выбирать те, которые имеют более высокий коэффициент наплавки и, следовательно, обеспечивают при прочих равных условиях большую производительность

Силу сварочного тока выбирают на основании рекомендаций, помещенных в паспортах электродов, и справочных таблиц, или рассчитывают по эмпирическим формулам.

При ручной дуговой сварке остальными электродами диаметрами 1-6 мм можно пользоваться формулой 6.5:

, (6.5)

где К – коэффициент, равный 25-60; dэ – диаметр электрода, мм.

Коэффициент К в зависимости от диаметра электрода принимается в соответствии с таблицей 6.4

 

Таблица 6.4 Зависимость коэффициента К от диаметра электрода

 

dэ, мм 1-2 3-4 5-6
К, А/мм 25-30 30-45 45-60

 

Силу сварочного тока, рассчитанную по этой формуле, следует скорректировать с учетом толщины свариваемых элементов, типа соединения и положения сварки в пространстве. При наплавке значение Iсв должно быть повышено на 10-15 %.

Выбирая род тока, следует учитывать экономические и эксплуатационные преимущества переменного тока перед постоянным. Однако могут быть положения, при которых использование переменного тока не допускается или же не рекомендуется, например, при сварке электродами УОНИ-13 и при некоторых других случаях.

Так, характер наплавочных работ обусловливает необходимость получения слоя наплавленного металла за счет возможно большого количества электродного металла при минимальной глубине проплавления основного металла. Поэтому наплавочные работы следует вести на постоянном токе обратной полярности.

Для определения при ручной сварке ориентировочной длины дуги lд, мм, можно пользоваться формулой 6.6:

lд=(0,5-1,1) dэ,(6.6)

 

где dэ – диаметр электрода, мм.

 

 

Длина дуги влияет на качество наплавленного металла и геометрическую форму шва. При длинной дуге ухудшается защита сварочной ванны, и металл шва интенсивно насыщается кислородом и азотом воздуха. С увеличением длины дуги увеличивается разбрызгивание металла и в шве могут появиться поры.

Для определения напряжения дуги Uд используют справочные данные или рекомендации сертификатов, которыми сопровождается каждая марка электрода (в технологической документации Uдне регламентируется).

Для большинства марок электродных покрытий, используемых при сварке углеродистых и легированных конструкционных сталей, напряжение дуги Uд=22-28 В.

Расчет скорости сварки (скорость перемещения электрода при укладке одного валика), м/ч, производится по формуле 6.7:

 

, (6.7)

 

где αн – коэффициент наплавки,; Fн(с) – площадь поперечного сечения шва;

ρ – плотность металла, г/см3.

 

Масса наплавленного металла определяется по справочнику или рассчитывается по формуле 6.8:

, (6.8)

Загрузка...

где Fн – площадь наплавленного металла (поперечное сечение разделки шва, включая его усиление), см2; L – длина шва, см;

ρ – плотность металла, для стали ρ =7,8 г/см3.

 

Время горения дуги рассчитывается по формуле 6.9:

(6.9)

Приближенно полное время сварки Тможно определить по формуле 6.10:

, (6.10)

 

где t – время горения дуги, ч; Кп – коэффициент использования сварочного поста, который для ручной сварки можно принять 0,5-0,55

 

Расход электроэнергииА, кВт·ч, на сварку заданной детали можно найти, установив по справочным материалам расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла. Более точно его можно рассчитать по формуле 6.11:

, (6.11)

 

где Uд – напряжение дуги, В (при сварке покрытыми электродами принять 22-28 В); Iсв – сварочный ток, А; η – КПД источника тока; Wо – мощность, расходуемая источником тока при работе на холостом ходу, кВт; t и Т – соответственно время горения дуги и полное время сварки, ч.

Значения η и Wо принимаются по таблице 6.5

 

Таблица 6.5 Значения КПД и мощности источника тока в зависимости от рода тока

Род тока η Wо, кВт
Переменный 0,8-0,9 0,2-0,4
Постоянный 0,6-0,7 2,0-3,0

 

Выбранный метод контроля должен обеспечивать возможность выявления скрытых дефектов (трещин, не проваров и др.), весьма опасных с точки зрения концентрации напряжений. Кроме того, он должен отличаться точностью оценки качества, простотой, экономичностью и безопасностью.

Для расчета примем электрод диаметром dэ =4 мм и общую площадь наплавляемого металла Fн=900 мм2. Тогда толщина первого слоя согласно формуле 1 будет равна:

F1 = 7·4 = 28 мм2

Толщина последующих слоев будет равна:

Fc = 10·4 = 40 мм2

Общее количество слоев будет равно:

n =

Ширина валиков b=12 мм, а их высота hв=4 мм, отсюда площадь поперечного сечения валиков равна:

Fв = 0,75·12 = 9 мм2

 

Далее рассчитаем силу сварочного тока. Коэффициент К согласно таблице 6.3 равен 45 А/мм, тогда по формуле найдем силу сварочного тока:

Iсв = 45·4 = 180 А

Скорректируем значение сварочного тока, увеличив его на 15 % и получим, что Iсв= 207 А.

 

Длина дугиlд будет равна:

lд= 0,8·4 = 3,2 мм

 

Скорость сварки рассчитаем по формуле 6.7, при этом примем площадь поперечного сечения шва Fн(с) равной 60 мм2, коэффициент наплавки αн = 9,0 г/(А·ч), плотность для стали ρ = 7,8 г/см3 :

Vсв = м/ч

Далее по формуле 6.8 рассчитаем массу наплавленного металла:

Gн = 9·3·7,8 = 210,6 г

 

Исходя из этого, по формуле 6.9 рассчитаем время горения дуги:

t= ч

Приближенно полное время сварки определим по формуле 6.10:

T= ч

Рассчитаем расход электроэнергии на наплавку, из полученных выше результатов, по формуле 6.11:

А = кВт·ч


Дата добавления: 2015-01-05; просмотров: 38 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2019 год. (0.019 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав