- •Введение
- •Лабораторная работа 1 определение технологических коэффициентов
- •1.1. Краткие сведения из теории
- •1.2. Порядок выполнения работы
- •Результаты опытов
- •1.3. Содержание отчета
- •1.4. Вопросы для самоконтроля и задания
- •Лабораторная работа 2 изучение структуры сварного соединения
- •2.1. Краткие сведения из теории
- •2.1.1. Строение сварного шва
- •2.1.2. Влияние структуры шва на механические свойства
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •3.1. Краткие сведения из теории
- •3.2. Порядок выполнения работы
- •3.3. Содержание отчета
- •Библиографический список
- •Учебное издание
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
Г. В. БЫЧКОВ, А. А. РАУБА, Ю. Н. ХМЕЛЬНИЦКИЙ
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
РАЗДЕЛ
«Сварочное производство»
Омск 2004
Министерство путей сообщения Российской Федерации
Омский государственный университет путей сообщения
______________________________
Г. В. Бычков, а. А. Рауба, ю. Н. Хмельницкий
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
РАЗДЕЛ
«Сварочное производство»
Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве методических указаний к лабораторным работам
для студентов второго курса
Омск 2004
УДК 620.22 (076.5)
ББК 30.3я73
Б 95
Технология конструкционных материалов. Раздел «Сварочное производство»: Методические указания к лабораторным работам/ Г. В. Бычков, А. А. Рауба, Ю. Н. Хмельницкий; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2004. 23 с.
В методических указаниях представлены три лабораторные работы, в которых рассмотрены методика определения технологических коэффициентов при дуговой сварке стали, структура и свойства зоны термического влияния сварного соединения, причины разрушения сварных швов, конструкция и принцип действия сварочного трансформатора ТС-300.
Методические указания предназначены для студентов второго курса, изучающих дисциплину «Технология конструкционных материалов», очной и заочной форм обучения.
Библиогр.: 7 назв. Табл. 3. Черт. 3.
Рецензенты: доктор техн. наук А. В. Бородин;
доктор техн. наук А. Ю. Попов.
Омский гос. университет
путей сообщения, 2004
ОГЛАВЛЕние
Введение……………………………………………………………………….. |
5 |
Лабораторная работа 1. Определение технологических коэффициентов при дуговой сварке стали.......……………………. |
6 |
Лабораторная работа 2. Изучение структуры сварного соединения….. |
10 |
Лабораторная работа 3. Изучение конструкции, принципа действия сварочного трансформатора тс-300 и исследование его внешних характеристик……… |
17 |
Библиографический список…………………………………………………... |
22 |
Введение
«Технология конструкционных материалов» является комплексной дисциплиной, охватывающей совокупность современных знаний о промышленном производстве и способах обработки материалов, обеспечивающих получение изделий с заданными свойствами, формой, размерами, точностью и качеством поверхностей.
Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагреве и пластическом деформировании.
Наибольшее распространение на ремонтных предприятиях железнодорожного транспорта получила ручная дуговая сварка. Источником теплоты при дуговой сварке служит электрическая дуга, которая горит между электродом и изделием, оплавляет кромки свариваемых поверхностей, заполняет зазор между ними расплавленным металлом электродного или присадочного материала, образуя сварочную ванну. После кристаллизации металла сварочной ванны образуется сварочный шов. Экономические показатели технологии и надежность сварного соединения, полученного дуговой сваркой, зависят от правильного выбора электрода, режима сварки и сварочного оборудования, а также от контроля качества сварного шва.
Лабораторная работа 1 определение технологических коэффициентов
ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ СТАЛИ
Цель работы:
1) определить значения коэффициентов расплавления р, наплавления н, потери на угар и разбрызгивания ψ при сварке электродами заданной марки;
2) построить график изменения р, н и ψ в зависимости от силы сварочного тока и определить оптимальное значение сварочного тока.
Необходимые материалы и оборудование: электроды ОММ-5, К-2-55 или УОНИ-13/45 (выдаются преподавателем); пластины из низкоуглеродистой стали размером 200 80 10 мм; сварочный трансформатор ТС-300, весы лабораторные, секундомер.
1.1. Краткие сведения из теории
На практике значение сварочного тока ориентировочно определяется по формуле:
, (1)
где Iсв – сварочный ток, А;
k – коэффициент, для углеродистых сталей k = 35 – 50 А/мм;
dэл – диаметр электрода, мм.
Таким образом, значение сварочного тока может выбираться в широких пределах расчетного интервала варьирования (например, при dэл = 4 мм Iсв = 140 – 200 А).
Сварка при меньших значениях тока имеет более низкую производительность процесса вследствие снижения интенсивности расплавления электрода и увеличения потерь на разбрызгивание расплава в результате нестабильного (прерывистого) горения дуги и крупнокапельного переноса электродного металла в сварочной дуге.
С увеличением сварочного тока до определенного (оптимального) значения производительность процесса возрастает за счет стабильного горения дуги, мелкокапельного переноса электродного металла и увеличения скорости плавления электрода. Сварка при значениях тока выше оптимального часто приводит к снижению производительности процесса, так как увеличиваются потери на окисление и испарение электродного металла вследствие повышения температуры в зоне горения дуги.
Интенсивность расплавления электродного металла характеризуется коэффициентом расплавления р, г/Ач, – масса расплавленного металла в единицу времени, отнесенная к единице сварочного тока для данного режима сварки.
Производительность процесса сварки характеризуется коэффициентом наплавления н, г/Ач, – масса наплавленного металла в единицу времени, отнесенная к единице сварочного тока для данного режима сварки.
потери электродного металла на разбрызгивание, испарение и окисление характеризуются коэффициентом потерь электродного металла ψ.
Проблема определения оптимального значения сварочного тока, при котором достигаются максимальная производительность и минимальные потери электродного металла, решается экспериментальным путем.