Расчёт и выбор технологических режимов сварочного оборудования для сварки палубы нефтеналивного судна

2.2 Расчёт и выбор технологических режимов сварочного оборудования.

   В данном дипломном проекте продольные стыки настила, а также узлы таврового набора целесообразно проводить автоматической сваркой под флюсом, а остальные полуавтоматической сваркой в среде СО₂.

В первую очередь рассчитываем режимы автоматической сваркой под флюсом продольных стыков настила и таврового набора. Для этого выбираем по ГОСТу 8713-79 величину зазора b и ширину шва e.

ГОСТ 8713-79-С4-АФп

1. Определяем глубину проплавления шва:

h_р=S=S₁=10 мм

2. Определяем диаметр электродной проволоки по формуле:

мм

Принимаем d_эп=3мм.

3. Скорость сварки рассчитываем по формуле:

V_св=  мм

Скорость сварки в пределах ограничений.

4. Сварочный ток определяется по формуле:   

 А

5. Рассчитываем напряжение сварки по формуле:

 В

6. Вылет электродной проволоки по формуле:

 мм

7. Скорость подачи электродной проволоки на постоянном токе обратной полярности по формуле:

 мм/с

ГОСТ 8713-79-Т3-АФ-   4

Расчёт ведётся по площади наплавленного металла

1. Определяем площадь наплавленного металла, так как шов однопроходный:

 мм²

2. Определяем диаметр электродной проволоки по формуле:

 мм

Принимаем d_эп=2 мм

3. Определяем скорость сварки по формуле:

 мм/с  (43,2 м/ч)

4. Определяем скорость подачи электродной проволоки по формуле:

 мм/с  (218,8 м/ч) 

5. Определяем сварочный ток по формуле:

А

Принимаем  А

6. Определяем напряжение сварки по формуле:

 В

7. Определяем вылет электродной проволоки по формуле:

 мм

Рассчитываем режим полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа для стыковки обратных полос.

ГОСТ 14771-76-С12-УП

Режим рассчитывается по площади наплавленного металла.

 мм²

1. Рассчитываем диаметр электродной проволоки для корневого d_эпк, заполняющих d_эпз и подварочного d_эпп проходов по соответствующим площадям: F_нк=10 мм², F_нз=55 мм², F_нп=11,2 мм² (для механизированной сварки в СО₂ в нижнем положении принимаем к_d=0,149….0,264 мм).

 мм

 мм

 мм

С учётом ограничений для нижнего положения шва принимаем d_эпк=d_эпп=1,2 мм, d_эпз=1,2 мм

2. Скорость сварки при нижнем положении шва рассчитывается по d_эпi и F_нi для корневого, заполняющих и подварочных проходов:

 мм/с (40,14 м/ч)   

 мм/с (7,3 м/ч)

 мм/с (36 м/ч)

Принимаем V_ск= 8, V_сп=9мм/с, V_сз=4 мм/с

3. При известных площадях наплавленного металла, диаметра электродной проволоки и скоростях сварки рассчитываем скорость подачи электродной проволоки:

 мм/с (283 м/ч)

  мм/с (778 м/ч)

 мм/с (356,7 м/ч)

4. Рассчитываем сварочный ток для корневого, заполняющего и подварочного проходов при сварке на обратной полярности:

А

А

А

5. Определяем напряжение сварки для корневого, заполняющего и подварочного проходов:

 В

 В

 В

6. Определяем расход углекислого газа для соответствующих проходов:

 л/с (9,6 л/мин)

 л/с (19,2 л/мин)

 л/с (11,3 л/мин)

Рассчитываем режим полуавтоматической сварки в среде углекислого газа для сварки набора с настилом.

ГОСТ 14771-76-Т3-УП-  5

Расчёт производится по размерам шва.

Определяем ширину шва по формуле:

 мм

1. Определяем глубину проплавления:

 мм

Принимаем h_р=3,5 мм

2. Определяем диаметр электродной проволоки:

 мм

Принимаем d_эп=1,2 мм

3. Определяем скорость сварки:

K_v=1060

 мм/с (36,4 м/ч)

4. Определяем сварочный ток:

K_I=430

 А

5. Определяем напряжение сварки:

 В

6. Определяем вылет электродной проволоки:

 мм

7. Определяем скорость подачи электродной проволоки на обратной полярности:

мм/с(475,9м/ч)

8. Определяем расход защитного газа:

 л/с (13,2 л/мин)

 Рассчитываем режим полуавтоматической сварки в среде углекислого газа для сварки деталей россыпи с набором.

ГОСТ 14771-76-С8-УП

Расчёт производится по размерам шва.

 1. Определяем глубину проплавления:

 мм

Принимаем h_р=3 мм

2. Определяем диаметр электродной проволоки:

 мм

Принимаем d_эп=1,2 мм

3. Определяем скорость сварки:

K_v=1060

 мм/с (20.67 м/ч)

4. Определяем сварочный ток:

K_I=430

 А

   Принимаем I_св=200 А

5. Определяем напряжение сварки:

 В

6. Определяем вылет электродной проволоки:

 мм

7. Определяем скорость подачи электродной проволоки на обратной полярности:

мм/с(349,2м/ч)

8. Определяем расход защитного газа:

 л/с (10,5 л/мин)

ГОСТ 14771-76-Т1-УП-  5

Расчёт производится по размерам шва.

Определяем ширину шва по формуле:

 мм

1. Определяем глубину проплавления:

 мм

Принимаем h_р=3,5 мм

2. Определяем диаметр электродной проволоки:

 мм

Принимаем d_эп=1,2 мм

3. Определяем скорость сварки:

K_v=1060

 мм/с (36,4 м/ч)

4. Определяем сварочный ток:

K_I=430

 А

5. Определяем напряжение сварки:

 В

6. Определяем вылет электродной проволоки:

 мм

7. Определяем скорость подачи электродной проволоки на обратной полярности:

мм/с(475,9м/ч)

8. Определяем расход защитного газа:

 л/с (13,2 л/мин)

ГОСТ 14771-76-Н1-УП-  5

Расчёт производится по размерам шва.

Определяем ширину шва по формуле:

 мм

1. Определяем глубину проплавления:

 мм

Принимаем h_р=3,5 мм

2. Определяем диаметр электродной проволоки:

 мм

Принимаем d_эп=1,2 мм

3. Определяем скорость сварки:

K_v=1060

 мм/с (36,4 м/ч)

4. Определяем сварочный ток:

K_I=430

 А

5. Определяем напряжение сварки:

 В

6. Определяем вылет электродной проволоки:

 мм

7. Определяем скорость подачи электродной проволоки на обратной полярности:

мм/с(475,9м/ч)

8. Определяем расход защитного газа:

 л/с (13,2 л/мин)

На основе полученных результатов составляем сводную таблицу режимов.

                                                                                                             Таблица№14

Сводная таблица режимов сварки.

Наименование сварочного шва	dэп; мм.	Vcв; м/ч	Iсв; А	Uсв; В	Lв; мм	Vэп;м/ч	Qзг; л/с
ГОСТ8713-79-С4-АФп	3	24	720	36,4	36-24	200	----
ГОСТ8713-79-Т3-АФ-  4	2	43,2	370	29,3	24-16	218,9	----
ГОСТ14771-76-Т3-УП-  5	1,2	36,4	276	27,8	14,4-9,6	476	0,22
ГОСТ14771-76-С12-УП ГОСТ14771-76-С8-УП ГОСТ14771-76-Т1-УП-  5 ГОСТ14771-76-Н1-УП-  5	1,2 1,2 1,2 1,2	40,14-36 20,6 36,4 36,4	179-218 200 276 276	23-25 24,5 27,8 27,8	---- 14,4-9,6 14,4-9,6 14,4	283-357 324 476 476	0,16-0,18 0,175 0,22 0,22

В соответствии с таблицей №14 выбираем сварочное оборудование. Из приведённых расчётов палубы с учётом наибольшей экономичности и наименьших затрат на электроэнергию, время, рабочих смен и т. д. выбираем:

  Для автоматической сварки- сварочный трактор ТС-32 с источником питания ВДУ-1201 и сварочный автомат СТС-2М с двумя источниками питания ВДУ-506;

Для полуавтоматической сварки в СО₂- полуавтомат ПДГ-315 с источником питания ВС-300.

Для сварки листов настила секции палубы я применяю сварочный