тспп

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Кафедра материаловедения, литейного и сварочного производства
Практическая работа:
«Расчет параметров режима и размеров шва при дуговой сварке»
Выполнил:
обучающийся гр. МСП18 Кузьмин Д.Е
Проверил:
ассистент кафедры МЛСП Шевченко Р.А.
Новокузнецк
2021г.
Содержание
1. Описание конструкции ......................................................................................... 3
2. Тип и размеры сварного соединения .................................................................. 4
3. Расчет режимов сварки и размеров углового шва при сварке тавровых
соединений ........................................................................................................................... 4
4. Режим сварки ......................................................................................................... 7
1. Описание конструкции
Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные разрезные
подкрановые балки пролетами 6 и 12 м, двутаврового поперечного сечения,
составленные из трех листов, устанавливаемые на стальные или железобетонные
колонны зданий и открытых крановых эстакад, возводимых в районах с расчетной
температурой наружного воздуха минус 65°С и выше и сейсмичностью до 9 баллов
включительно.
Балки предназначаются для мостовых электрических кранов общего
назначения грузоподъемностью до 50 т легкого, среднего и тяжелого режимов
работы.
Балки должны удовлетворять требованиям ГОСТ 23118-78 и требованиям,
изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.
Рисунок 1 – Общий вид подкрановой балки
На рисунке 2 показаны основные размеры конструкции для расчета размеров
шва.
Рисунок 2 – Основные размеры конструкции для расчета размеров шва
В таблице 1 представлены основные размеры для расчета размеров шва
Таблица 1 – Основные размеры для расчета размеров шва
Обозначение
s
t
Значение, мм
16
20
2. Тип и размеры сварного соединения
Тип сварного соединения – Т3: с двумя симметричными скосами одной
кромки. На рисунке 3 показаны размеры подготовленных кромок свариваемых
деталей.
4
6
4
+1,5
10
Рисунок 3 – Размеры подготовленных кромок свариваемых деталей
На рисунке 4 показаны размеры сварного шва.
4
4
4
Рисунок 4 –Размеры сварного шва
3. Расчет режимов сварки и размеров углового шва при сварке тавровых
соединений
3.1 Тавровое соединение без разделки кромок
3.1.1 Выбор диаметра электрода.
dэ = мм.
3.1.2 Расчет сварочного тока.
𝜋𝑑э2 𝑖доп
𝐼св =
;
4
где 𝐼св – силс сварочного тока,
dэ – диаметр электрода,
iдоп – допустимая плотность тока.
𝐼св =
3,14 ∙ 42 мм ∙ 45 А/мм2
= 565 А;
4
3.1.3 Расчет площади поперечного сечения наплавленного металла.
Fн = K2/2;
где Fн – диаметр электрода,
K – катет шва.
Fн = 52 мм2/2 = 12,5 мм2;
3.1.4 Расчет скорости сварки.
𝑉св =
𝐼св 𝛼н
;
𝐹н 𝛾
где 𝑉св – скорость сварки,
𝛼н – коэффициент наплавки,
𝛾 – плотность металла.
𝑉св =
565 А ∙ 12 г/А ∙ ч
= 69,5 м/ч;
12,5 см2 ∙ 7,8 г/см3
3.1.5 Расчет напряжения на дуге.
𝑈д = 20 + 5 ∙ 10−2 𝐼св /𝑑э0,5
где 𝑈д – напряжение на дуге,
5 ∙ 10−2 ∙ 565 𝐴
𝑈д = 20 +
= 34,12 В;
40,5 мм
3.1.6 Расчет коэффициента формы провара.
Ψпр = 𝐾 ′ ∙ (19 − 0.01 ∙ 𝐼св ) ∙ 𝑑э ∙
где Ψпр – коэффициент формы провара,
𝑈д
;
𝐼св
𝐾 ′ – коэффициент, зависящий от рода тока и полярности,
При сварке на постоянном токе обратной полярности
𝐾 ′ = 0,367 ∙ 𝑖э0,1925 ;
𝐾 ′ = 0,367 ∙ 28780,1925 = 1,70;
Ψпр = 1,70 ∙ (19 − 0,01 ∙ 565 А) ∙ 0,4 см2 ∙
26,7 В
= 0,22;
188,4 А
3.1.7 Расчет погонной энергии.
𝑞𝑛 =
𝐼св 𝑈д 𝜇𝑢
;
𝑉св
где 𝑞𝑛 – погонная энергия,
𝜇𝑢 – коэффициент полезного действия.
𝑞𝑛 =
565 А ∙ 34,12 В ∙ 0,8
Дж
= 11095,13
;
см
см
1,93
с
3.1.8 Расчет глубины провара
𝑞𝑛
𝐻 = 𝐴√
;
Ψпр
где 𝐴 – коэффициент равный 0,0076 при сварке под слоем флюса,
11095,13 Дж/см
𝐻 = 0,0076√
= 1,7 см ≈ 7,0 мм;
0,22
3.1.9 Расчет основных размеров шва: ширина e и высота валика q.
𝑒 = Ψпр 𝐻;
𝑞=
𝐹н
;
0,73𝑒
𝑒 = 0,22 ∙ 7,0 мм = 1,54 мм;
12,5 мм2
𝑞=
= 0,91 мм;
0,73 ∙ 18,63 мм
3.1.10 Расчет общей высоты шва C.
C = H + q;
C = 7,0 мм + 0,91 мм = 7,91 мм;
3.1.11 Расчет глубины проплавления.
𝐻0′ = 𝐶 − 𝑞 ′ ;
где 𝐻0′ – глубина проплавления,
𝑞 ′ – высота заполнения разделки.
При отсутствии зазора получим:
𝑞 ′ = √𝐹н ;
𝑞 ′ = √12,5 мм2 = 3,53 мм.
𝐻0′ = 7,91 − 3,53 = 4,38;
3.1.12 Расчет глубины проплавления вертикальной стенки 𝑆в .
𝑆в = 0,8 ∙ 𝐻0′ ;
𝑆в = 0,8 ∙ 4,38 мм = 3,504 мм;
4. Режим сварки
dэ = 4 мм,
𝐼св = 565 А.
𝑈д = 34,12 В;
𝑉св = 69,5 м/ч;