Введение 4
1 Анализ объекта исследования 5
1.1 Анализ исходных данных 9
1.2 Анализ разновидностей способов сварки 12
1.3 Анализ физических и механических свойств основных
металлов 12
1.4 Анализ разновидностей свойств сварочных материалов 14
1.5 Анализ сварочного оборудования 18
1.6 Области применения способов сварки 21
2 Методы исследований процессов и свойств сварных соединений 22
2.1 Методы проведения исследования неразрушающего контроля
сварных соединений 22
2.1.1 Методы проведения визуально измерительного контроля..26
2.1.2 Методы проведения капиллярного метода контроля 30
2.1.3 Методы проведения радиографического контроля 34
2.2 Методы проведения исследования разрушающего контроля сварных
соединений 38
2.2.1 Методы проведения твердости 38
2.2.2 Методы проведения механических испытаний сварных соединений 42
2.2.3 Методы исследования металлографических исследований 49
3 Результаты проведенных исследований сварных соединений 52
3.1 Проведение исследований 52
3.2 Результаты проведения неразрушающего контроля сварных
соединений 65
3.3 Результаты проведения разрушающего контроля сварных
соединений 66
3.4 Экономическое обоснование 69
Заключение 72
Список используемых источников 74
Приложение А. Инструкция сварочного оборудования
На протяжении последних десятилетий в мире актуальным стал вопрос о выборе сварочного материала, а точнее выбор диаметра проволоки для изготовления металлоконструкций механизированной сваркой.
Широким спросом пользуется сварочная проволока сплошного сечения является 01.2мм и 01.6мм.
Целью исследования является определение влияния проволоки Св- 08Г2С диаметрами 1.2мм и 1.6мм на процесс сварки и анализ производительности, расхода проволоки, механических свойств сварного соединения, тепловложения, деформации и подбора сварочного оборудования.
Для определения целесообразности выбора необходимого диаметра проволоки провели ряд испытаний. Главной целью является производительность сварочного процесса, что влечет за собой себестоимость продукции.
Основными параметрами при сварке являются сила тока и подача сварочной проволоки.
Для достижения цели по выбору диаметра проволоки проведены нижеуказанные испытания:
1) Влияние силы тока на тепловложение, расход проволоки, температуру и разбрызгивание;
2) Влияние скорости подачи проволоки на тепловложение, расход проволоки, температуру и разбрызгивание.
Данные испытания покажут влияние силы тока и подачу проволоки на тепловложение, расход проволоки, температуру и разбрызгивание.
Целью всей работы является повышение качества и производительность с последующим снижением себестоимости за счет выбора оптимальных параметров технологического процесса сварки.
Главной задачей является повышение качества и производительности с последующим снижением себестоимости продукции.
Механические испытания показали, что механические свойства сварных соединений заваренных проволоками 01.2мм и 01.6мм не ниже установленных ГОСТ 19281-2014.
Для дуговых процессов сварки определяющим, является плотность сварочного тока 1св(А/мм2), которая есть ток, протекающий через единицу сечения 1св=!св/8эл. Именно плотность тока определяет скорость оплавления сварочной проволоки, глубину проплавления основного металла, производительность сварки. Для разных дуговых способов сварки эта характеристика имеет совершенно разные значения и диапазоны. Для механизированной сварки в среде защитных газов этот показатель равен 1св=150-250А/мм2.
В таблице №18 представлены оптимальные режимы сварки для механизированной сварки проволокой сплошного сечения в среде защитного газа.
Таблица 18 - Рекомендованные режимы сварки
0 эл, мм. S эл, мм2 Jmin, A/мм2 Jmax, A/мм2 Imin, A Imax, A
1.2 1.13 150 250 170 282
1.6 2.01 150 250 300 502
В таблице 19 и приложение А приведены параметры по продолжительности сварки на оборудование фирмы Fronius марки TPS 500i PULSE. (данные из руководства по эксплуатации оборудования).
Таблица 19 - Продолжительность включения
Сварочный ток при 10мин/40::С(104::1 j 40%ПВ 500А
60%ПВ 450А
100%ПВ 360А
Согласно таблицы 19 №1 йэл=1.6мм при максимальном токе в 450А будет обеспечивать режим работы TPS 500i PULSE c существенно большим износом и сократит ресурс его бесперебойной работы.
При снижении 1св до 300А будет обеспечена минимальная плотность тока. Это означает, что сварка будет «холодная» без нормальных характеристик по производительности и глубине проплавления.
Именно поэтому большинство зарубежных компаний применяют в сварочном производстве проволоку бэл=1.2мм, поскольку удается максимально эффективно использовать источники сварочного тока 400-500А, минимизируя энергозатраты (см таблицу 7) на килограмм наплавленного металла.
Стоит обратить внимание, что при сварке проволокой 01.6мм в сравнение с проволокой 01.2мм: увеличивается сила тока, что ведет к большему тепловложению, большим сварочным деформациям, большему проценту разбрызгивания, а следовательно, к дополнительным временным и материальным затратам на правку изделия и зачистку околошовной зоны.
