+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Теоретические основы технологии и средства снижения набрызгивания и уменьшения трудоемкости сварки в углекислом газе

  • Автор:

    Федько, Валериан Тимофеевич

  • Шифр специальности:

    05.03.01

  • Научная степень:

    Докторская

  • Год защиты:

    1998

  • Место защиты:

    Томск

  • Количество страниц:

    51 с. : ил.; 20х15 см

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Известно, что наибольшая доля затрат при сварке в С02 приходится на зарплату и сварочные материалы. Поэтому для повышения экономической эффективности сварки в С02 необходимо в первую очередь снижать расходы по этим статьям. Это может быть достигнуто уменьшением сечения разделки и катета шва за счет увеличения проплавляющей способности дуги, уменьшением разбрызгивания, увеличением коэффициента наплавки и скорости сварки, экономией расхода СОг и снижением стоимости защитного газа, уменьшением трудоемкости изготовления сварных конструкций, увеличением ресурса работы сварочной аппаратуры.
Сварка в углекислом газе является высокопроизводительным процессом, но имеет существенный недостаток, заключающийся в повышенном разбрызгивании металла, что ведет к сцеплению капель металла с поверхностью свариваемых деталей и элементов сварочной аппаратуры. Трудоемкость зачистки сварных соединений от брызг весьма значительна и в некоторых случаях достигает 30-40% трудоемкости всего процесса сварки, а трудоемкость зачистки деталей сварочной аппаратуры составляет 10-15% от нее [1, 2, 20, 21,25].
Процесс зачистки осуществляется ручными шлифовальными машинами и вибромолотками, уровни виброскоростей которых, как правило, превышают санитарные нормы, что приводит к виброболезни рабочих, занятых на этой операции. Анализ заболеваемости виброболезнью рабочих показывает, что предрасположенность их к этой болезни появляется через 7-8 лет работы, а сама виброболезнь наступает уже к 10 годам работы [73].
Забрызгивание газоподводящего сопла горелки ухудшает защиту зоны сварки и приводит к образованию пор в металле шва. К тому же оно вызывает дополнительный нагрев деталей сварочной горелки, что ведет к преждевременному выходу из строя сопел, изоляционных втулок и токоподводящих мундштуков.
Решению указанной проблемы посвящены работы Б.Е. Патона, А.Г. По-тапьевского, В.Я. Лаврищева, И.И. Зарубы, Н.Г. Дюргерова, А.И. Акулова, В.К. Лебедева, Н.Ф. Медведенко, А.М. Попкова, В.В. Степанова, Ю.Н. Сараева, -ч.Ф. Князькова, Н.М. Будника, а также работы сотрудников кафедр сварки Че-"бкнаркого государственного политехнического университета, Уральского го-; рственного политехнического университета, МГТУ им. Баумана и др. Ис-едования по снижению разбрызгивания металла при сварке в углекислом газе : утся в двух направлениях. Первое направление заключается в выборе режи-’3 сварки, уменьшении величины тока короткого замыкания за счет введения систему "источник питания - электрическая дуга" индуктивного или активного сопротивления; в создании систем, обеспечивающих кратковременное снижение мощности взрыва жидкой перемычки между каплей и электродом в на-егьный период горения дуги после короткого замыкания; в разработке и при-:ении новых сварочных материалов и приемов сварки; в окислении поверх-ш брызг защитным газом.

Второе направление характеризуется использованием различных защитных покрытий. Применение известных защитных покрытий и известными способами сдерживается из - за высокой стоимости и низких техникоэкономических показателей; ухудшения санитарно-гигиенических условий труда; отсутствия конкретных рекомендаций по выбору состава защитных покрытий, оптимальной толщины слоя покрытия наносимого на поверхность деталей свариваемого изделия и сварочной аппаратуры.
Решение указанных задач является актуальной проблемой применения высокопроизводительной сварки в углекислом газе.
Цель работы. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработать технологию и средства снижения набрызгивания на поверхности свариваемых деталей и элементов сварочной аппаратуры, для этого необходимо изучить механизм сцепления брызг металла с поверхностями указанных деталей; исследовать влияние состава защитных покрытий на технологические и электрические характеристики процесса сварки; разработать технологию приготовления и нанесения покрытий; создать методику расчета толщины слоя защитного покрытия и его расхода с целью эффективного применения указанного способа сварки.
Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с помощью методов математической статистики, планирования многофакторного эксперимента, апробированных методов математического анализа, эвристических методов (изобретения, патенты).
Часть задач решена численными методами на ЭВМ. Экспериментальные исследования проведены в лабораторных условиях и цехах завода, на экспериментальных образцах и серийно выпускаемых установках.
Научная новизна. Проведено теоретическое обобщение задачи о механизме сцепления брызг расплавленного металла с поверхностью свариваемого изделия и узлами сварочной аппаратуры. Разработаны математические модели теплового взаимодействия брызг расплавленного металла с поверхностями свариваемых деталей и уравнения, позволяющие определить дальность и время полета брызг. Микроструктурным анализом установлена зависимость диаметра пятна межатомного взаимодействия капли и свариваемого металла от температуры подогрева образца (в диапазоне температур от 150 до 800°С) и состояния поверхности, а также установлена прочность сцепления капель от площади контактной поверхности.
Определены параметры: значение ударной силы; радиус площадки контакта капли и распределение поверхностных давлений, влияющие на прочность сцепления капель (брызг) со свариваемой поверхностью. Разработаны математические модели, позволяющие оптимизировать указанные параметры с целью снижения трудоемкости при удалении капель.
Установлено, что сцепление брызг расплавленного металла с поверхностью свариваемых деталей и элементами сварочной аппаратуры происходит за счет механического сцепления с неровностями поверхности, физикохимического сцепления образующихся соединений типа шпинелей и привари-

работах в группе риска за расчетные 10 лет находились бы (с учетом выбывания) 480 человек, а к имеющимся на момент расчета 160 больным прибавилось бы еще 77 человек. Суммарный экономический эффект от снижения трудоемкости составил 141,8 тыс. нормо-ч в год. Себестоимость при средних затратах 15 руб. на 1 нормо-ч снижена на 2127 тыс. руб. в ценах 1990 года.
7,2. Методика нормирования расхода сварочных материалов и электроэнергии [1,22,23,28]
В условиях перехода к рыночным отношениям экономия энергоресурсов, сварочных материалов является особо важной задачей. Одним из резервов их экономии является разработка и внедрение прогрессивных технологий сварки в С02 и, в частности, применение различных защитных покрытий. Использование этого резерва обеспечит увеличение рентабельности сварки и экономию ресурсов, которые могут стать источником дополнительного выпуска сварных конструкций. В нормах расхода сварочной проволоки и защитных покрытий учитывают полезный расход материалов, а также отходы и потери, обусловленные технологией сварки.
Норма расхода сварочной проволоки на сварную конструкцию определяется
Ни =±НрГЬгКг (56)

где Нр/ — норматив расхода проволоки на 1 м шва /-го типа при данной толщине свариваемого металла, кг; Ь1 - длина шва /-го типа, м; К1 - коэффициент, учитывающий технологические отходы и потери сварочной проволоки. Расход проволоки по таблицам стандарта ГОСТ 14771 - 85 принят /С= 1,15 от массы наплавленного металла, а расход С02 —1,2 от расхода проволоки.
Норматив расхода сварочной проволоки при сварке в С02 с применением защитного покрытия можно найти по формуле
Нр„ = мк„, (57)
где Кп -коэффициент расхода сварочной проволоки на 1 кг наплавленного металла при сварке в С02 с применением покрытий; А/-масса наплавленного металла на 1 погонный м шва, кг.
Масса наплавленного металла М(в кг на 1 пог. м шва) определяется как М = ГРЬ-10-3, (58)
где Р -площадь поперечного сечения наплавленного металла шва в сварном соединении данного типа, рассчитываемая по номинальным размерам конструктивных элементов подготовленных кромок свариваемых деталей и шва сварного соединения по ГОСТ 8713-79, см2; Р -плотность металла, составляющая для углеродистых и низколегированных сталей 7,85 г/см3; Г - длина шва, равная 100 см.
Норматив расхода сварочной проволоки может быть рассчитан, исходя

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.120, запросов: 967