Создание автоматической дугой сварки под флюсом

Флюсы должны храниться в сухом помещении при температуре воздуха не ниже плюс 15 °С в упаковке поставщика или в специальной закрытой таре.

Не допускаются засорения флюса окалиной, шлаком и прочими инородными включениями. При наличии во флюсе пыли она должна отсеиваться через сетку с размером квадратной ячейки 0,5 мм.

Перед употреблением флюсы прокаливают по режимам, указанным в сертификатах или ТУ заводов-изготовителей этих флюсов. Для плавленых флюсов температура прокалки должна составлять 400...450 °С. время прокалки - 2 ч, с перемешиванием; для керамических флюсов - 350...400 °С в течение 2 ч ± 15 минут. Слой насыпки флюса при прокаливании не должен превышать 50 мм. После прокалки флюсы хранят в сушильных шкафах (резервных печах) при температуре 80...100 °С. Срок хранения прокаленных флюсов в резервной печи при указанной температуре не должен превышать 7 суток. Если прокаленный флюс не был использован в течение указанного срока хранения, необходимо вновь произвести его прокалку. При этом общее время прокалки флюсов не должно превышать 10 ч. Прокаленный флюс должен поступать на участок сварки по мере необходимости в металлической таре с крышкой. Разрыв во времени в подаче прокаленного (горячего) флюса от резервной печи до начала автоматической сварки стыков под этим флюсом должен составлять не более 15 минут. Флюсы, МХП и электроды, подвергшиеся прямому воздействию влаги и горюче-смазочных материалов, прокалке не подлежат и к использованию не допускаются. На рабочее место флюс следует подавать в количестве, необходимом для работы в течение полусмены.

 

 

 

6.2.Сварочные материалы для ручной дуговой сварки

6.2.1.Электроды марки УОНИИ-13/55

Основное назначение - Электроды с основным покрытием предназначены для сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей, когда к металлу сварных швов предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости, в частности при работе в условиях пониженных температур. Сварка во всех пространственных положениях на постоянном токе обратной полярности.

ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75 (тип Э50А)

Технологические характеристики. 

Стержень из проволоки марок Св-08, Св-08А по ГОСТ 2246-70. Диаметр выпускаемых электродов 3,0; 4,0;5,0 и 6,0 мм.

Таблица 5.

Химический состав наплавленного металла, %
C	Si	Mn	S	P
<=0,11	0,18:0,50	0,65:1,20	<=0,03	<=0,03

 

 

 Таблица 6.

Механические свойства металла шва при нормальной температуре
Временное сопротивление, МПа	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, Дж/см2
>=490	>=20	>=130

 

 Электроды для ручной дуговой сварки и постановки электроприхваток должны по типу и маркам соответствовать ГОСТ 9466, ГОСТ 9467 и прокалку их следует выполнять на режимах, указанных заводом-изготовителем в паспортных данных на упаковке (коробке) электродов. Сразу же после извлечения электродов из прокалочной печи их следует поместить в резервную (дежурную) печь, имеющую температуру 80...100 °С, откуда их используют для сварки. Электроды, не используемые в течение смены после извлечения из резервной печи, прокачивают вновь, но не более трех раз. С целью предохранения от увлажнения и механических повреждений на рабочем месте прокаленные электроды следует хранить в специальных термопеналах. Для определенных зон строительства моста допускается применять простые металлические пенаты с крышкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Расчет режимов сварки.[8]

7.1. расчет режимов ручной дуговой сварки.

Ручная дуговая сварка применяется для постановки прихваток и в дальнейшем для устранения выявленных дефектов шва.

Для прихваток используем электроды УОНИИ 13/55 диаметром 4 мм.

Основным контролируемым параметром является сила сварочного тока.

Iсв  (А).

Силу сварочного тока можно рассчитать по формуле: 

                              Iсв = ∙j

Где j-допустимая плотность тока (для электродов с фтористо- кальциевыми покрытиями равна 10-14 А/мм2 )

Для сварки в нижнем положении и для гарантированного расплавления  гранулята рассчитаем сварочный ток при j=12-14 А/мм2

Iсв =150-180A.

Напряжение дуги Uд  колеблется в пределах 22-28 В в зависимости от длинны дуги, которая в свою очередь главным образом зависит от квалификации сварщика. Оптимальной дугой принято считать размер диаметра электрода плюс 1-2 мм.

Скорость сварки подбирается такой, чтобы расплавленный метал электрода и присадочного металла заполняли зазор между кромок стыкуемого металла на высоту 4-8 мм без подрезов и равномерно.

Для сварки  Электродами УОНИИ 13/55 применяют постоянный ток обратной полярности.

Таблица 7.

Диаметр электрода мм	Род тока, полярность	Сила тока А	Напряжение В
4	Постоянный обратная	150-180А	22-28

 

 

7.2. Расчет  режимов автоматической сварки.[8]

Режимы сварки должны обеспечивать правильное формирования шва:, ширина лицевого и обратного шва В, В1, высота валика (усиление) h1,h2.

1.Силу сварочного тока( Iсв ) расчитаем по формуле:

                                   Iсв =

где, а-плотность тока- для автоматической сварки под флюсом плотность тока ( а≥50-63А/ мм2)

Iсв =≈ 750А

2.Скорость подачи электродной проволоки рассчитаем по формуле:

                                    Vпр =;

где: ρ- удельная плотность материала сварочной проволоки ≈7,85

ар – коэффициент расплавления электродной проволоки (для проволоки сплошного сечения при сварке под флюсом на постоянном токе обратной полярности ар12 г/А∙ч)

dэ –диаметр проволоки.

                                   

                                     Vпр ==≈91 м/ч

Vпр=91м/ч

3. Скорость сварки расчитаем по формуле:

Vсв =

где: аn –коэффициент наплавки (г/А∙ч)

 аn= аn∙(1-ᴪ)

где: ᴪ- коэффициент потери металла на разбрызгивание и угар при сварке(0,02)

12∙(1-0,02)=11,76

Fв-Площадь поперечного сечения наплавленного валика.

   

Рисунок 5.

      Площадь

S1    = 110.208481 мм2

S2    = 43.191689 мм2

Сумма = 153.400169 мм2

Площадь наплавленного металла за 1 проход составляет 110.2 мм2 и образуется за счет расплавления электродной проволоки и присадочного металла (крупки).

Насыпная плотность крупки приблизительно 4,3 г/см2Площадь поперечного сечения от расплавления крупки составляет 52мм 2

Fв=110,2-52=58,2мм2

Vсв ==≈ 19,3м/ч

4.Вылет электрода Lэ(мм)при сварке под флюсом Lэ = 10dэ = 40мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Выбор оборудование для выполнения монтажных сварных соединений.

При выборе источников питания сварочной дуги и оборудования для производства монтажных сварочных работ необходимо руководствоваться в первую очередь обеспечением стабильных режимов сварки с заданными параметрами, гарантирующими высокое качество сварных соединений, а также следует подбирать сварочное оборудование в зависимости от применяемого способа сварки, типа сварного соединения и конкретных условий производства сварочных работ.

8.1.Оборудование для автоматической сварки.

Основной объем сварных швов выполняют сварочными автоматами, обеспечивающими возбуждение дуги, подачи сварочной проволоки в зону сварки, поддержание устойчивого горения дуги и перемещении ее вдоль линии сварки. Из-за значительных размеров ортотропной плиты сварочные автоматы, как правило, транспортируют к месту сварки.

Рассмотрим три сварочных автомата отечественного производителя обеспечивающими необходимые режимы сварки: ТС-16-2; СВАРОГ MZ 1000 ; АДФ1000.

Тракторы предназначены для сварки металла под слоем флюса в нижнем положении. Они могут сваривать стыковые швы с разделкой и без разделки кромок, угловые швы наклонными электродами и нахлесточные соединения.

Трактор представляет собой переносной сварочный автомат, передвигающийся непосредственно по изделию или по специальным направляющим.[8] Механизм подачи электрода и ходовой механизм приводят в движение один электродвигатель. Универсальность трактора обеспечивает комплект сменных узлов и деталей, с помощью которых можно настраивать трактор на сварку необходимого типа шва. Изменение скорости подачи электрода и передвижение трактора - ступенчатое и осуществляется при помощи сменных шестерен.

Сварочный автомат АДФ1000.(рис6)

Рисунок 6                                                  Таблица 8
Производитель Напряжение, В Номинальный свар. ток, А Диаметр свар. проволоки, мм Скорость подачи электродной проволоки, м/ч Скорость сварки, м/ч Мощность электродвигателя, Вт Емкость барабана для проволоки, кг Емкость бункура для флюса, дм3 Габаритные размеры трактора, ДхШхВ, мм Масса трактора (без проволоки)	Россия 3х380 1000 2,0-5,0 26-360 0-285 400 20 10 720 x 500 х 650 80кг

 

                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СВАРОГ MZ 1000 (J58) (Рис. 7 )                     ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Рисунок 7.

Таблица 9

типы сварки: Напряжение питающей сети, В: Частота питающей сети, Гц: Потребляемая мощность, кВА: Потребляемый ток, А: Максимальный сварочный ток, А: Диапазон рабочего напряжения, В: Напряжение холостого хода, В: Скорость подачи проволоки, м/мин.: Диаметр сварочной проволоки, мм: Потребление на холостом ходу, Вт: Скорость сварки, м/ч: Допустимый вес катушки, кг: Количество роликов, шт.: ПВ, %: КПД, %: Коэффициент мощности: Класс изоляции: Класс защиты: Габаритные размеры, мм: Вес, кг:

SAW 380±15% 50/60 52 80 100-1000 20–50 83 3,2–5,0 3,0-6,0 500 15–72 30 4 100 85 0,9 F IP21S 865×450×820 103

 

 

 

 

 

 

 

 

Сварочный автомат ТС-16-2(рис.8)

 

 

 

 

Рисунок 8

Таблица 10.Технические характеристики.ТС-16-2

Наименование параметра	норма
Номинальное напряжение трёхфазной питающей сети частотой 50 Гц, В	380
Номинальный сварочный ток при ПВ = 100 %, А	1000
Диаметр электродной проволоки, мм	2….5
Скорость подачи электродной проволоки, м/ч	52...403
Скорость сварки, м/ч	16….126
Диапазон плавного регулирования угла наклона сварочной головки в плоскости, перпендикулярной шву, град	-45+45
Мощность электродвигателя, Вт	370
Ёмкость барабана для проволоки, кг	15
Ёмкость бункера для флюса, дм3	6,5
Габаритные размеры трактора (длина х ширина х высота), мм	716 х 346 х 540
Масса трактора (без проволоки и флюса), кг	45

 

 

 

Рассмотрев три варианта я считаю, что применение сварочного автомата ТС-16-2 для наших условий более приемлемо. Сварочный автомат ТС-16-2 имеет значительно меньший вес, что очень важно при монтажной сварке, не требует дополнительных приспособлений для перемещения по оси шва. и имеет самую низкую стоимость при аналогичных возможностях.

Сварочный автомат ТС-16-2 предназначен для автоматической сварки и наплавки электродной проволокой под флюсом изделий из малоуглеродистых сталей. Он может производить сварку металлических соединений встык с разделкой и без разделки кромок, с копирами и без копиров, угловых швов, а так же нахлесточных соединений.  Швы могут быть прямолинейными и кольцевыми.

Трактор ТС-16-2 имеет ступенчатые регулировки скорости подачи электродной проволоки и скорости перемещения тележки.

Рисунок 9. схема подключения

1 - кабель  прямой "+" КГ 3х70 от ВДМ к  блоку балластных реостатов (ББР

2 - кабель  прямой "+" КОГ 3х70 от ББР

3 - кабель  управления от ВДМ к трактору,

4 - кабель  обратный "-" от ВДМ к изделию, КГ 3х70

 

 

 

 

 

Сварочный выпрямитель ВДМ-1202СА – специальный сварочный источник предназначен для  автоматической сварки под флюсом в составе сварочного автомата в комплекте со сварочным трактором типа ТС-16 (рис.10) и реостатами балластными РБ-306