Методические указания по выполнению лабораторной работы Определение влияния параметров режима сварки на геометрические размеры шва при РДС

Методические указания

по выполнению лабораторной работы

по профессии Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

на тему: Определение влияния параметров режима сварки

на геометрические размеры шва при РДС.

Разработал: преподаватель специальных дисциплин

высшей категории

Мандрикова Наталья Александровна

Тайшет 2014

Мандрикова Н.А. преподаватель специальных дисциплин высшей категории по профессии «Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) ГБПОУ ИО ТПТТ, Определение влияния параметров режима сварки на геометрические размеры шва при РДС: Методические указания по выполнению лабораторной работы по междисциплинарному курсу профессионального модуля ПМ.02 Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях.- МДК 02.01. Оборудование, техника и технология электросварки.

Тайшет 2014г. - 12с.

Методическая разработка представляет интерес для преподавателей и мастеров п/о, воспитателей и др. Содержит методику проведения лабораторной работы, информацию о выборе режима сварки, технике наплавления валиков, порядке выполнения визуального контроля.

Методическая разработка рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии дисциплин технического профиля ГБПОУ ИО ТПТТ (протокол № __ от _____ 2014 года)

Рецензент:

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: выяснить влияние параметров режима дуговой сварки на геометрические параметры сварного шва.

ЗАДАЧИ - проводить визуально - измерительный контроль, правильно подбирать режимы сварки, развивать навыки работы на сварочном оборудовании, правильно организовывать рабочее место.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ:

Реостат балластный РБ - 302

Источник питания ВДМ 1202

Электрододержатель пассатижного типа

Молоток - шлакоотделитель

Пассатижи

Щетка металлическая

Специальный комплект одежды сварщика:

• куртка брезентовая

• брюки брезентовые

• кирзовые сапоги или ботинки без шнуровки спереди

• головной убор

• верхонки

• защитная маска или щиток

Металлические пластины 30*20 , сталь 20, толщиной 5мм.

Электроды МР-3,  4 мм

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВИЗУАЛЬНО - ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ (ВИК):

Общий вид комплекта для проведения ВИК.

Универсальный шаблон сварщика УШС-3. УШС-3 предназначен для измерения контролируемых параметров труб, контроля качества сборки стыков труб, а также для измерения параметров сварного шва при его контроле.

Шаблон для контроля катетов шва УШС-2. УШС-2 предназначен для контроля катетов угловых швов в диапазоне 4-14 мм в соответствии с требованиями СТБ 1133-98.

Универсальный шаблон Красовского УШК-1. Шаблон предназначен для контроля тавровых, нахлесточных и стыковых сварных соединений, а также для измерения зазора между кромками при проведении визуального и измерительного контроля по РД 03-606-03.

Универсальный шаблон сварщика, конструкции В.Э. Ушерова-Маршака, предназначен для измерения скоса кромок при подготовке свариваемых соединений, измерения высоты валика усиления и катета углового шва, а также выпуклости корня шва и измерения зазоров при подготовке деталей к сварке.

Угольник поверочный. Угольник для проверки и разметки прямых углов контролируемых объектов. Размер 100х160, II класс точности.

Штангенциркуль. Используется для измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин контролируемых объектов. Модель ЩЦ-1-125-0.1 диапазон измерений 0-125мм. I класс точности.

Фонарик карманный. Светодиодный фонарик для работы в условиях слабой освещенности. Мощность 0,5 Вт, элемент питания - батарейка АА 1шт. (в комплекте).

Радиусный шаблон это измерительный инструмент, предназначенный для определения радиуса выпуклых или вогнутых поверхностей. Шаблоны выпускаются в виде сдвоенной обоймы стальных пластин, имеющих эталонное значение радиуса кривизны. Измерение производится методом подбора соответствующего щупа путем прикладывания к измеряемой поверхности.

Набор щупов - измерительный инструмент, состоящий из обоймы стальных пластин эталонной толщины. Набор используется для определения зазора между двумя плоскостями и применяется при проведении токарно-фрезерных, слесарных и ремонтных работ.

Лупа с подсветкой. Измерительные лупы используются для визуального контроля и измерений на плоскости. Измерение осуществляется с помощью измерительной шкалы в поле зрения лупы.

Рулетка измерительная - инструмент, выполненный в виде гибкой ленты с нанесенной миллиметровой шкалой и механизмом сматывания. Основное применение рулеток это определение размеров крупногабаритных деталей и разметка на местности.

Зеркало на ручке. Для визуального осмотра труднодоступных мест.

Маркер по металлу. Универсальный восковый маркер для промышленной маркировки. Цвет желтый или красный, ширина 12 мм, длина 95 мм.

Мел термостойкий. Мелок маркировочный для маркировки нагретой поверхности металлических изделий. Маркировка устойчива к температуре до 2000 °C. Длина мелка 100 мм, сечение 10 мм.

ХОД РАБОТЫ:

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

К основным параметрам режима дуговой сварки относятся:

• величина, плотность, полярность и род сварочного тока;

• напряжение дуги;

• скорость сварки;

• площадь сечения (диаметр) проволоки (электрода).

Дополнительные параметры:

• толщина и состав электродного покрытия;

• вылет сварочной проволоки;

• положение электрода и изделия при сварке;

• размер зерен сварочного флюса и его состав.

От этих параметров зависят геометрические параметры сварного шва (рис.1), его форма и размеры, химический состав. На форму и размеры шва также влияет и техника сварки.

а)

S - толщина свариваемого металла;

e - ширина сварного шва;

q - выпуклость стыкового шва (высота усиления) - наибольшая высота (глубина) между поверхностью сварного шва и уровнем расположения поверхности сваренных деталей;

h - глубина провара (глубина проплавления) - наибольшая глубина расплавления основного металла;

t - толщина шва, t = q+h;

b - зазор.

б)

k - катет углового шва - кратчайшее расстояние от поверхности одной из свариваемых деталей до границы углового шва на поверхности второй свариваемой детали;

q - выпуклость шва;

p - расчетная высота углового шва - длина перпендикулярной линии, проведенной из точки наибольшего проплавления в месте сопряжения свариваемых частей к гипотенузе наибольшего прямоугольного треугольника, вписанного во внешнюю часть углового шва;

a - толщина углового шва, a = q+p.

Рисунок 1. Геометрические параметры швов.

а) геометрические параметры стыкового шва

б) геометрические параметры углового шва

С повышением сварочного тока возрастает глубина провара, а ширина шва практически не изменяется (рис. 2).

Рисунок 2. Влияние тока на форму и размеры сварного шва

С увеличением напряжения дуги ширина шва резко возрастает, глубина провара уменьшается (рис. 3). Также снижается и выпуклость (высота усиления) шва. При сварке на постоянном токе (в особенности обратной полярности) ширина шва будет гораздо больше, чем при сварке на переменном токе с таким же значением напряжения.

Рисунок 3. Влияние напряжения дуги на форму и размеры сварного шва

С возрастанием скорости сварки ширина шва уменьшается, а глубина провара сначала увеличивается (до скорости 40-50 м/ч), а затем понижается (рис.4). При скорости сварки свыше 70-80 м/ч возможны подрезы по обеим сторона шва из-за недостаточного прогрева основного металла.

Рисунок 4. Влияние скорости сварки на форму и размеры шва

С уменьшением диаметра проволоки (при прочих равных условиях) возрастает плотность тока в электроде, что приводит к росту глубины провара и выпуклости шва, но при этом снижается ширина шва. Таким образом, при уменьшении диаметра проволоки можно получить более глубокий провар при неизменной силе тока или такой же провар при меньшей силе тока.

При возрастании вылета проволоки диаметром не более 3 мм из токоподводящего мундштука снижается глубина провара, что может привести к возникновению краевых наплавов в шве. Повышение вылета проволоки диаметром 5 мм с 60 до 150 мм не оказывает влияние на форму сварного шва.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Пройти инструктаж по ТБ.

2. Одеть спецодежду.

3. Выполнить наплавку валиков на пластину, изменяя параметры режима сварки, согласно таблицы № 1.

Таблица № 1.

Данные для выполнения лабораторной работы.

Угол наклона электрода

 электрода, мм

Сварочный ток, А

Длина дуги, мм

Переменный ток, А

Постоянный ток прямой полярности, А

Постоянный ток обратной полярности, А

Скорость сварки, м/ч

Пластина № 1

20^о

45^о

70^о

2

3

4

Пластина № 2

60

120

180

2

6

8

Пластина № 3

160

160

160

10

30

60

Ожидаемые результаты:

Пластина № 1.

Наплавлено 6 валиков. Валики 1-3 наплавлены с изменением угла наклона электрода. Валики 4-6 наплавлены с применением разных диаметров электродов. Пластина пронумерована. Швы пронумерованы.

Пластина № 2.

Наплавлено 6 валиков. Валики 1-3 наплавлены с изменением сварочного тока. Валики 4-6 наплавлены с изменением длины дуги. Пластина пронумерована. Швы пронумерованы.

Пластина № 3.

Наплавлено 6 валиков. Валики 1-3 наплавлены с изменением частоты и полярности сварочного тока. Валики 4-6 наплавлены с изменением скорости ведения сварки. Пластина пронумерована. Швы пронумерованы.

4. Произведите визуально - измерительный контроль полученных валиков, данные занесите в таблицу № 2 отчета.

5. Оформите отчет о лабораторной работе.

3. ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Отчёт по лабораторной работе выполняется в рабочей тетради в рукописном виде. Отчет должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Краткое содержание работы.

4. Результаты работы.

5. Выводы по результатам выполнения работы.

6. Приложения.

Для оформления пункта № 4 Результаты работы необходимо заполнить таблицу № 2:

Таблица № 2

Результаты визуально - измерительного контроля.

Для оформления пункта № 5 Выводы по результатам выполнения работы необходимо ответить на вопросы:

1. Что относится к параметрам сварки?

2. Какие существуют геометрические параметры сварных швов?

3. Как влияет на формирование сварного шва угол наклона электрода, скорость сварки и величина сварочного тока?

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка. - М.: Академия, 2010.

2. Галушкина В.Н. Технология производства сварных конструкций. - М.: Академия, 2010.

3. Овчинников В.В. Электросварщик на автоматических и полуавтоматических машинах. - М.: Академия, 2010.

4. Овчинников В.В. Электросварщик ручной сварки (дуговая сварка в защитных газах). - М.: Академия, 2010.

5. Овчинников В.В. Электросварщик ручной сварки (сварка покрытыми электродами). - М.: Академия, 2010.

6. Овчинников В.В. Технология электросварочных и газосварочных работ: (рабочая тетрадь). - М.: Академия, 2010.

7. Чернышов Г.Г. Сварочное производство. Сварка и резка металлов. - М.: Академия, 2010.