Алгоритм расчета режимов ТИГ

⇐ ПредыдущаяСтр 19 из 25Следующая ⇒

Аргонодуговая сварка – способ сварки плавлением, при котором в качестве защитного газа используется аргон. Она применяется с использованием плавящегося и неплавящегося электродов. Будучи тяжелее воздуха, аргон вытесняет его из зоны сварки и надежно изолирует сварочную ванну от контакта с атмосферой.

Сварка неплавящимся электродом выполняется в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режиме, а плавящимся электродом – только в полуавтоматическом и автоматическом. В качестве неплавящегося электрода обычно используется вольфрамовый электрод. Сварка неплавящимся электродом выполняется на постоянном и переменном токе. При сварке на постоянном токе на аноде и катоде выделяется неодинаковое количество тепла (ориентировочно на катоде выделяется 30%, на аноде 70% тепла), поэтому практически всегда используется прямая полярность, чтобы получить максимальное проплавление изделия и минимально разогревать электрод для уменьшения его выгорания. Стали, титан и другие материалы (исключение – алюминий) свариваются на прямой полярности, алюминий сваривается на переменном токе для разрушения оксидной пленки.

При аргонодуговой сварке плавящимся электродом в зависимости от плотности тока возможен крупнокапельный, мелкокапельный или струйный перенос электродного металла. При всех видах переноса имеет место разбрызгивание электродного металла. В случае крупнокапельного переноса процесс сварки сопровождается большим разбрызгиванием и соответственно ухудшением формирования шва. Сброс электродного металла с торца электродной проволоки при ее плавлении снижает устойчивость горения дуги. При подаче электродной проволоки через токоподводяий наконечник контакт скользящий и не всегда постоянный, что приводит к ухудшению стабильности процесса сварки.

В настоящее время для сварки плавящимся электродом в среде защитных газов существуют расчеты режимов, которыми пользуются при решении инженерных задач. Для сварки же неплавящимся электродом есть лишь отдельные выражения определения некоторых параметров режимов. На основе обобщения этих выражений и аппроксимации графиков зависимостей между током и глубиной проплавления авторами предложена общая схема алгоритма расчета режимов аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

(рисунок, где К – катет шва, S – толщина металла, h_пр – глубина проплавления, L_ш – длина шва, e_ш – ширина шва, I_св – сварочный ток, U_д – напряжение дуги, d_эл – диаметр неплавящегося электрода, d_эл.пр. – диаметр электродной проволоки, F_н.м. – площадь наплавленного металла, К_у – коэффициент, учитывающий усиление шва, Р_н.м. – вес наплавленного металла, ρ – плотность металла, V_св – скорость сварки, V_пп- скорость подачи присадочной проволоки, А_пп – расход присадочной проволоки, В_газа_–расход газа, В_{газа на поддув} – расход газана поддув, В_в.эл. – расход вольфрамового электрода).

Расчет режимов электрошлаковой сварки

Расчёт

Электрошлаковая сварка – один из разновидностей способов сварки плавлением. Она основана на выделении теплоты при прохождении электрического тока через расплавленный шлак. Кромки свариваемого металла 1, находятся на некотором расстоянии друг от друга, разогреваются до температуры плавления. Пространство между свариваемыми кромками и шлакоудерживающими устройствами (ползунами) 3, заполняется расплавленным шлаком 4 и металлом 5.

Сварочный ток, проходя между электродами 2 и основным металлом, нагревает расплав и поддерживает в нём высокую температуру. При этом температура шлаковой ванны выше температуры плавления металла. По мере снижения температуры металлическая ванна охлаждается образуя сварной шов 6 (рис. 9).

Основными параметрами режимов электрошлаковой сварки присущих дуговым способам являются напряжение в шлаковой ванне U_ш; величина сухого L_с и максимального L_s вылета электрода, скорость поперечных перемещений электрода v_п, время выдержки электрода у ползуна при сварке с поперечными колебаниями t_в, недоход последующего электрода до предыдущего при сварке несколькими электродами с поперечными колебаниями ∆ ₁, переход электродов до ползуна ∆ ₂, число сварочных

электродов n_e, зазор в стыке b, глубина шлаковой ванны h_s, глубина металлической ванны h_м, ширина металлической ванны b_м.

Расчёт режимов электрошлаковой сварки начинается с определения количества электродов, которое зависит от толщины свариваемых элементов (табл.10).

таблица 10

Число электродов n_e	Толщина свариваемых элементов S, мм
Без колебаний электродов	С колебаниями электродов
	20…50	50…150
	50…100	100…300
	100…150	150…450

Величина сварочного тока равна

(А), (16)

где А и В – коэффициенты равные 220…280 и 3, 2…4, 0 соответственно.

Скорость подачи электродов определяется:

(м/ч), (17)

где К – коэффициент, зависящий от марки проволоки и флюса (К=1, 6…2, 1).

Напряжение в шлаковой ванне определяется по выражению

U_ш = 12 (125 + S 0, 075 n) (В). (18)

h_s = I_св (375× 10^-7 I_св - 25× 10^-4) + 30 (мм), (19)

Скорость сварки составляет

(м/ч) (20)

где d – коэффициент наплавки (25…35 );

ρ – величина зазора (см. табл. 11);

R_b – коэффициент выпуклости (1…1, 1).

таблица 11

Толщина свариваемых элементов S, мм	до 30	до 100	до 150	150…500	свыше 500
Величина зазора в стыке b, мм	16^±2	22^±2	25^±3	30^±3	35^±3

Скорость поперечных перемещений определяется

ν _п = 66 – 0, 22 S n_e^-1 (м/ч), (21)

Время выдержки электрода у ползуна равна

T_b = 375× 10^-4 S n_e^-1 + 0, 75 (c); (22)

Расстояние между электродами при поперечных перемещениях составляет

m = S n_e^-1 + 8 (мм). (23)

Величина сухого вылета L_c и недоход электродов до ползунов ∆ ₂ составляют соответственно 60…70 и 5…7 мм.

Требуемый объём флюса равен

V_ф = 2h_s S b (см³). (24)

Рис.9. Схема процесса электрошлаковой сварки

⇐ Предыдущая 14 15 16 17 181920 21 22 23 Следующая ⇒