сварке этих сталей применяется флюс 48-0Ф-6. Химический со став этих флюсов регламентируется ГОСТ 9087—80. В 1970-х годах в ИЭС им. Е. О. Патона АН УССР был разработан но вый флюс АН-9 состава, %: 254-30 CaF2, 204-35 СаО, 104-15 А120 з, 15-ь20 Si02, 6=10 Zr02, который обладает металлурги ческими свойствами на уровне флюса 48-0Ф-6, а технологиче скими— на уровне флюса АН-8.
8.2.2. Выбор параметров режима
Основные величины, определяющие весь ход ЭШС и ее резуль тат: падение напряжения на участке электрод — шлаковая ванна ысв, скорость подачи электродной проволоки ve, свароч ный ток /св, скорость сварки оСв, глубина шлаковой ванны ha, сухой вылет электродной проволоки /с, скорость поперечных ко лебаний электродов в сварочном зазоре ик, число электродов п, сечение электрода Fe(2Fe), зазор между кромками Ь, расстоя ние между электродными проволоками d, толщина пластины плавящегося мундштука бм, длительность остановки электрод ных проволок у ползунов t, толщина свариваемого металла s.
Правильный выбор параметров ЭШС и поддержание их на заданном уровне обеспечивают получение качественного свар ного соединения. Одной из важных характеристик сварного со единения является коэффициент формы шва ф, который равен отношению ширины шва (ширины металлической ванны Ьм) к глубине металлической ванны Лм (см. рис. 8.1). Это соотно шение характеризует склонность шва к образованию кристал лизационных трещин, одного из наиболее распространенных дефектов ЭШС. Среднее значение ф= 1,54-4,0.
Значение ф возрастает либо с увеличением Ьм, либо с умень шением Л„. На возрастание Ьм наиболее влияет увеличение исв и уменьшение Нв.
На уменьшение Лм влияет только снижение /св, которое оп ределяется значениями ve и п. Величину осв для электрошлаковой сварки проволочным электродом , и с плавящимся мундшту ком определяют по графикам (рис. 8.8, 8.9).
Величину сварочного тока, А, можно ориентировочно опре
делить по формуле: |
|
/ Св = (0,022ие+ 90) п + 1,2 (осв+ 0,48ип) 6„6П, |
(8.1) |
где i>n— скорость подачи пластины; Ь„ и бп — ширина и тол щина, см; (размерности оСв, ve, vn— даны в см/ч). Формула универсальна и пригодна для сварки проволочным электродом (второе слагаемое превращается в нуль, так как нет пластин), плавящимся мундштуком (в этом случае о„=0) и пластинча тыми электродами (в этом случае первое слагаемое равно нулю, так как нет проволок).
Рис. 8.8. Зависимость скорости сварки (/) и напряжения |
(2) |
от толщины свариваемого металла |
|
С к о р о с т ь п о д а ч и э л е к т р о д н о й п р о в о л о к и |
|
t>e = vCBFJ2Fe, |
(8.2) |
где FH= bcs, см2; 2Fe= 0,071 п, см2.
Опыт применения ЭШС показал, что такие элементы ре жима, как h3, /с, ок и t, практически не зависят от толщины*
*св,
Рис. 8.9. Зависимость скорости (/) и напряжения сварки (2, 3) от толщины метвлла при толщине мундштука 10 (2) и 5 мм (J)
с в а р и в а е м о г о м е т а л л а и и м е ю т с л е д у ю щ и е з н а ч еhaн =и я4:0 -г - 4 - 5 0 м м , / с = 8 0 4 - 9 0 м м , « к = 4 0 м /ч , £ = 4 4 - 5 с .
О р и е н т и р о в о ч н ы е з н а ч е н и я м е ж д у п а р а л л е л ь н ы м и к р о м к а м
с в а р и в а е м ы х э л е м е н т о в : |
|
|
|
|
||
5, см |
1,6—3,0 |
3— 8 |
8— 50 |
50— 100 |
100— 200 |
|
Ь0 , |
мм |
18 |
22 |
26 |
30 |
30 |
Ъс, |
мм |
19— 20 |
24— 25 |
28— 32 |
36—40 |
40—42 |
В ы бор количества электродных проволок
И х ч и с л о з а в и с и т о т т о л щ и н ы с в а р и в а е м о г о м е т а л л а .
Э Ш С |
п р о в о л о ч н ы м и |
э л е к т р о д а мЭ тии.м с п о с о б о м |
^ 5 0 - м м |
м е т а л л с в а р и в а е т с я о д н и м , а < ; 1 2 0 - м м — д в у м я э л |
|
т р о д а м и б е з к о л е б а н и й . С к о л е б а н и я м и э л е к т р о д о в м о ж н о с в р и в а т ь м е т а л л т о л щ и н о й < 1 5 0 с м — о д н о й , 10 — 2 5 с м — д в у м
1 2 — 4 5 с м — т р е м я э л е |
к т р о д н ы м и п р о в о л о к а м и [7]. |
П р и с в а р к е д в у м я |
и л и т р е м я э л е к т р о д а м и д л я п о л у ч е н |
р а в н о м е р н о г о п о т о л щ и н е ш в а п р о в а р а р а с с т о я н и е м е ж д у с р о ч н ы м и п р о в о л о к а м и
d — — 2 Д ,) /п ,
где A i = 2 1 ± l |
м м ; Да зависит от глубины |
канавки в ползунах; |
||||||
Д 2 = 4 4 - 5 мм при глубине |
< 2 , 5 |
м м , |
Д 2 = |
0при глубине канавки |
||||
8 — 10 |
м м . |
в я щ и м |
с |
я м |
у н д |
ш т у |
к оПмр .и |
в ы б о р е ч и с л а |
Э Ш |
С п л а |
|||||||
э л е к т р о д н ы х |
п р о в о л о к |
н е о б х о д и м о |
у ч и т ы в а т ь т о л щ и н у п |
|||||
с т и н ы |
п л а в я щ е г о с я |
м у н д ш т у к а |
6 М. Ч е м |
м е н ь ш е б и и б л и |
||||
э л е к т р о д н ы е п р о в о л о к и , т е м р а в н о м е р н е е б у д е т п о л у ч е н п р о в к р о м о к . Ч и с л о э л е к т р о д о в о п р е д е л я ю т п о ф о р м у л е :
n = [ ( s - 4 0 ) / d ] + l ,
ок р у г л я я
ли ч и н ы d
з а т е мп д о е д и н и ц . О п т и м а л ь н у ю и м а к с и м а л ь н у ю в е в ы б и р а ю т и з с л е д у ю щ и х с о о т н о ш е н и й :
8М, |
мм |
4— 6 |
8— |
10 |
12— 14 |
18— 20 |
|
d, мм |
50— 110 |
90— |
120 |
1 2 0 -1 |
5 0 |
150— 180 |
|
< W |
. мм |
120 |
130 |
160 |
|
200 |
|
Н а и б о л е е ш и р о к о е р а с п р о с т р а н е н и е в п р о м ы ш л е н н о с т и п л у ч и л а с в а р к а п р и б м= 5 и л и 10 м м .
Э Ш С п л а с т и н ч а т ы м э л е к т р о д о Пм р.и с в а р к е с т а л е й э т и м с п о с о б о м ш и р и н а п л а с т и н ы д о л ж н а б ы т ь р а в н а т о
щ и н е с в а р и в а е м о г о м е т а л л а . П р и и с п о л ь з о в а н и и д в у х и л и т р п л а с т и н д л я б о л е е р а в н о м е р н о й з а г р у з к и т р е х ф а з н о й с е т и с в р о ч н о г о т р а н с ф о р м а т о р а о б щ а я ш и р и н а н а б о р а т а к ж е д о л ж р а в н я т ь с я т о л щ и н е с в а р и в а е м о г о м е т а л л а м и н у с 1 5 — 2 0 ( з а з о р м е ж д у п л а с т и н а м и ) . Т о л щ и н а п л а с т и н ч а т ы х э л е к т р о д б п = 1 0 -т -12 м м .
О п т и м а л ь н а я |
с к о р о с т ь |
п о д а ч и |
п л а с т и н ч а т ы х |
э л е к т р о д |
vn. 9= 1,2-г-3,5 м /ч , |
vc м о ж н о |
в ы б р а т ь |
п о р и 8с .9. |
|
Примеры расчета режимов ЭШС
Необходимо разработать режим ЭШС проволочным электродом прямо линейного стыка из стали 20ГСЛ толщиной 230 мм. По рис. 8.8 выбираем Уев= 0,5 м/ч и Мсв= 51 В для металла толщиной 230 мм. Для сварки берем две электродные проволоки Св-08Г2С. Тогда по (8.3) будем иметь
4 = (230 + 21 — 2• 5)/2 — 241/2 « 120 мм,
а по (8.2) определим скорость подачи электродов
ve = 0,5-69/0,142 ==243 |
м/ч, |
а также Fn = sbc= 23 • 3=69 |
см2; 2/\? = 0,071 «2=0,142 см2. |
Теперь для выбора источника питания или определения его загрузки по (8.1) определяем суммарную величину сварочного тока на двух электродах:
/св = (0,022-24 300 + 90) 2 = 625-2 = 1250 А.
Необходимо сварить две 650-мм поковки из 20Х2МА плавящимся мунд штуком. По рис. 8.9 выбираем уСв=0,45 м / ч и исв = 46 В для металла толщи ной 650 мм (при толщине плавящегося мундштука 5 мм). Далее по (8.4) определяем число электродов, выбрав 4=100 мм:
п = (650 — 40)/100 + 1 = 6,1 + 1 =7,1 « 7 .
Подставив п в (8.4), уточним d:
7 = 610/4+ 1; 64 = 610; 4 « 102 мм.
Определим по (8.2) скорость подачи электродных проволок, приняв ве личину сварочного зазора 33 мм (на 3 мм меньше величины сборочного)
ve = 0,45«(F„ - F„)/0,497 = 0,45 (214,5 - 32,5)/0,497 « 164 м/ч,
а также F H= sb = 65-3,3 = 214,5 см2,
F u = s6M= 65-0,5 =* 32,5 см2.
Суммарный сварочный ток определяем по (8.1):
/ св = (0,022-16400 + 90) 7 + 1,2-45-0,5-61 = 451-7+ 1647 « 4800 А.
8.2.3. Подготовка деталей к сварке
Она подразделяется на предварительную и непосредственную. Предварительно подготовляют отдельные детали к сборке. Главное в предварительной подготовке — придание сваривае мым кромкам соединяемых деталей требуемой геометрической формы и чистоты обработки сопрягаемых частей, особенно бо ковых поверхностей, по которым будут перемещаться или на ко торые будут установлены формирующие шов устройства.
Для сварки деталей из конструкционных сталей толщиной ^200 мм кромки подготавливают обычно газопламенной резкой,
при толщине>200 мм — меха
нической |
обработкой, |
кромки |
|
легированных сталей |
и |
цвет |
|
ных металлов — также |
меха |
||
нической обработкой. |
|
резке |
|
При |
газопламенной |
||
величина отдельных гребешков и выхватов не должна превы шать 2—3 мм, а максимальное отклонение от прямоугольности реза — 4 мм.
В литых и кованых заго товках поверхность под пол зуны подвергается механиче ской обработке с шерохова тостью поверхности 12,5 мкм на ширину минимум 80 мм от торца кромки. Если заготовки выполнены из проката, по верхность под ползуны может быть зачищена от окалины и
«карман»; |
В — выводные планкн, V** |
заусенцев |
переносным |
на |
“ (ь в —&н |
|
ждачным кругом. Кромки коль |
||
|
|
цевых швов, |
как правило, |
об |
рабатываются механическим способом.
Непосредственная подготовка деталей к сварке заключается в сборке деталей под сварку.
Практика применения ЭШС показала, что в большинстве случаев для надежной компенсации деформаций соединяемых частей и сохранения заданной величины сварочного зазора сборка осуществляется с клиновидным зазором, расширяю щимся кверху (рис. 8.10). В зависимости от марки стали, спо соба ЭШС, ее режима и условий закрепления угол раскрытия деталей при сборке может составлять 1—2°. Соединяемые де тали фиксируют скобами или планками, привариваемыми вдоль стыка через 50—80 см.
По окончании сварки (перед термической обработкой) входной карман н выводные планки срезаются газопламенной резкой.
8.2.4. Техника выполнения прямолинейных швов проволочными электродами
Собранное под сварку изделие устанавливается на сварочном стенде. На переднюю и заднюю подвески сварочного аппарата устанавливаются ползуны с соблюдением заданного «сухого»
| 1395 |
| 1485 |
| 1812 |
| 2049 |
| 24 |
| 5599 |
| 6787 |
| 986 |
| Mescheryakov_A_N_Drevnyaya_Yaponia_1417_kultura_i_text |
| № 1 Вводная |