Порядок виконання роботи. Підготувати до роботи макети обладнання

Підготувати до роботи макети обладнання. Ознайомитися з технікою безпеки і діючим обладнанням, перетворювачем ПСО-300 та зварювальним трансформатором ТДМ-ЗІ7М.

Зібрати електричну схему для дослідження вольт-амперної характе­ристики джерела струму за схемою (рисунок 7.6). Установити за вказівкою викладача розмір зварювального струму на джерелі. Послідовно зміню­вати зовнішній опір баластного реостата РБЗОІ з одночасним фіксу­ванням струму в колі за амперметром і напруги за вольтметром. Дані вимірювань записати до таблиці 7.1.

Рисунок 7.6-Принципова електрична схема установки для знімання вольт-амперних характеристик джерел зварювального струму

Таблиця 7.1 – Результати вимірювань

№ з/п	І (задано),А	Rб, Ом	І, А	U, В	Примітки

7.5 Оформлення звіту

У звіті за даною роботою необхідно:

- вказати мету роботи;

- описати основні типи вольт-амперних характеристик зварювальних джерел живлення та галузі їх використання;

- накреслити схему установки;

- скласти таблицю експериментальних даних для побудови вольт-амперної характеристики джерела;

- розрахувати опір реостата за формулою, Ом

(7.1)

де U - напруга джерела струму під навантаженням, В; I - сила зварювального струму, А; r - внутрішній опір джерела живлення, Ом;

- побудувати графік залежності U = f(I) за дослідними даними.

Лабораторна робота № 8______________________________________________

ВИЗНАЧЕННЯ ЗВАРЮВАЛЬНИХ КОЕФІЦІЄНТІВ

Мета робота - засвоїти методику визначення коефіцієнтів розплав­лення і наплавлення; дослідити залежність цих коефіцієнтів від режиму зварювання й типу електрода.

8.1 Обладнання, інструмент, матеріали

Зварювальний пост із вольтметром і амперметром: ваги технічні з рівновагами, штангенциркуль; металева лінійка; секундомір; плас­тини з маловуглецевої сталі; електроди діаметром З...5 мм.

8.2 Основні теоретичні положення

Продуктивність зварювання значною мірою залежить від швидкості розплавлення електродного металу, введеного у зварювальний шов. Швид­кість розплавлення електродного металу характеризується коефіцієнтом розплавлення, а кількість металу, введеного в шов, - коефіцієнтом наплавлення.

Частка електродного металу в складі зварювального шва непостій­на. Вона залежить від способу і режиму зварювання, виду зварювального шва й електродів, які при цьому застосовуються. У випадку ручного зварювання частка електродного металу в складі шва становить 30...80%, автоматичного - 30...40%.

Коефіцієнтом розплавлення називається кількість електродного металу в грамах, розплавленого за І год при силі струму І А, г / (А×год)

αр = θр / I τ

(8.1)

Коефіцієнтом наплавлення називається кількість електродного металу в грамах, наплавленого за І год при силі струму І А, г / (А×год)

αн = θн / I τ

(8.2)

де І - сила струму, А; τ - час зварювання, год.

Коефіцієнт розплавлення залежить від ряду факторів, які вплива­ють на процес плавлення електродного металу: стану поверхні електро­да, хімічного складу дроту, типу і товщини покриття електродів, по­лярності струму під час зварювання. Сильний вплив складу покриття електрода на коефіцієнт розплавлення пояснюється значенням ефективного потенціалу іонізації газів та зміною балансу теплоти дугового проміжку. Менші значення мають електроди з тонким (крейдовим) покрит­тям, більші - з товстим покриттям. За зворотної полярності вплив біль­ший, ніж за прямої, оскільки на аноді виділяється більше теплоти і температура анода вища за температуру катода. Звичайно коефіцієнти розплавлення становлять 6,5...14.

Коефіцієнт наплавлення характеризує швидкість зварювання. Він завжди менший за коефіцієнт розплавлення, оскільки не весь розплавлений ме­тал електрода надходить у зварювальний шов. Частина електродного ме­талу під час зварювання випаровується та розбризкується, ці втрати за ручного зварювання становлять 25...30% кількості розплавленого електродного металу.

Коефіцієнт розплавлення, як провило, більший від коефіцієнта наплавлення. Але, коли витрати електродного металу тією чи іншою мірою можуть компенсуватися переходом у шов металу із покриття за ра­хунок феросплавів, металів, складених з оксидів, залізного порошку, який вводиться в плавильну зону в процесі зварювання, коефіцієнт наплавлення може виявитись більшим, ніж коефіцієнт розплавлення. Уведення в покриття залізного порошку в кількості 30...50% маси покриття дає можливість одержати α_н на 20... ЗО% більше α_р.У цьому випадку коефіцієнту втрат умовно приписують від'ємне значення. Коефіцієнт втрат можна записати в такому вигляді:

ψ = (αр – αн) / αр.

(8.3)

Коефіцієнти α_н,α_р ,ψзмінюються залежно від способу зварювання, марки електрода, густини струму на електроді, полярності стру­му, складу атмосфери дуги, напруги на дузі.

Значення коефіцієнтів α_н і α_р дозволяє виконати розрахунок потрібної кількості електродів для зварювання шва встановленого пере­різу та визначити швидкість зварювання.

Кількість електродного металу, необхідного для заповнення зварю­вального шва, розраховується за формулою, кг

q = Z∙F∙γ,

(8.4)

де Z - довжина шва, м; F - площа поперечного перерізу шва, м²(рисунок 8.2); γ - густина електродного металу, г/м³.

Виразивши цю кількість наплавленого металу через α_н, діста­немо, кг

qн = 10^-3 αн I τо.

(8.5)

Звідси основний час (час горіння дуги), год

τо= 10^3 qн / αн I.

(8.6)

Повний час роботи зварникаτ_п­визначається з урахуванням поправкового коефіцієнта k, який залежить від умов праці, організації робочого місця і становить 0,4...0,85, год

τп = τo / k.

(8.7)

Знаючи кількість металу, необхідного для заповнення зварювального шва q_н, можна визначити потрібну кількість електродного металу, кг

qе = q / (1- ψ).	(8.8)

Рисунок 8.2 - Стикове зварне з'єднання: S - товщина металу; b - проміжок; l - ширина валика; q - висота валика

За значенням q_e та масою металу одного електрода вибраного діаметра і довжини можна легко розрахувати необхідну для зварювання кількість електродів. При цьому слід урахувати частину електрода, що йде в недогарок.

8.3 Питання та завдання для самоперевірки

І) Що таке коефіцієнти розплавлення і наплавлення?

2) Як визначити коефіцієнт втрат металу?

3) Від чого залежить коефіцієнт втрат металу?

4) Від чого залежить коефіцієнт розплавлення?

5) Як визначити кількість наплавленого металу?

6) Як розрахувати основний час зварювання?

7) Як визначити повний час зварювання?

8) Як розрахувати кількість електродів, необхідну для виконання заданого зварюваного шва?

Дата добавления: 2014-12-25