3. Используемые материалы

Стали, применяемые для изготовления баллона, обладают хорошей свариваемостью, что показывалось ранее. В процессе сварки нет необходимости проведения дополнительных мероприятий по повышению технологической прочности сварных соединений, т. е. отсутствует предварительный и сопутствующий подогрев и послесварочная термообработка для получения необходимой структуры металла шва и зоны термического влияния.

4. Сварные швы

Сварные швы изделия протяжённые, простой конфигурации (прямолинейные и кольцевые), доступные для наблюдения, сварки и контроля качества.

5.7. Расчет режимов сварки

На основе анализа и, исходя из технических требований, можно сделать вывод, что изготовление автомобильного баллона можно механизировать и автоматизировать и при этом использовать механизированную сварку под флюсом. Механизированная сварка под флюсом является одним из основных способов сварки плавлением при массовом производстве однотипных сварных конструкций.

Как известно, производительность сварки (количество расплавленного металла в единицу времени) прямо пропорциональна величине сварочного тока.

При сварке под флюсом вылет электрода значительно меньше чем при ручной дуговой сварке, Поэтому можно, не опасаясь перегрева электрода и отделения защитного покрытия в несколько раз увеличить силу сварочного тока. Производительность сварки под флюсом 5-20% выше, чем при ручной дуговой сварке. Плавление электродного и основного металла происходит под флюсом, надежно изолирующих расплавленный металл от воздействия окружающей среды. Флюс способствует получению чистого и плотного металла шва, без пор и шлаковых включений, с высокими механическими свойствами. Введение во флюс элементов-стабилизаторов и высокая плотность тока в электродах позволяют получить устойчивое горение дуги и на переменном токе. Практически отсутствуют потери на угар и разбрызгивание электродного металла. Процесс сварки почти полностью механизирован. Простота процесса позволяет использовать для обслуживания сварочных аппаратов сварщиков-опараторов без дополнительной их подготовки.

При этом способе сварки электрическая дуга горит под сыпучим зернистым материалом, называемым флюсом. Под действием тепла сварочной дуги расплавляются электродная проволока и основной металл, а также часть флюса. В зоне сварки образуется полость, заполненная парами металла, флюса и газами. Газовая полость ограничена в верхней части оболочкой расплавленного флюса. Расплавленный флюс, окружая газовую полость, защищает дугу и расплавленный металл в зоне сварки от вредного воздействия окружающей среды, осуществляет металлургическую обработку металла в сварочной ванне. По мере удаления сварочной дуги расплавленный флюс, прореагировавший с расплавленным металлом, затвердевает, образуя на шве шлаковую корку. После прекращения процесса сварки и охлаждения металла шлаковая корка легко отделяется от металла шва. Неизрасходованная часть флюса специальным пневматическим устройством собирается во флюсоаппарат и используется в дальнейшем при сварке.

10. Исходной величиной для расчёта и выбора параметров режима сварки является стыкуемая толщина металла. Расчёт будет проводиться для толщины S=3мм.

2. Расчёт и выбор диаметра сварочной проволоки.

В зависимости от толщины соединяемых элементов «S» диаметр сварочной проволоки рассчитывается по формуле, мм;

(5.5)

Рассчитанный диаметр округляется до ближайшего из стандартного ряда диаметров сварочных проволок .

3. Расчёт величины и выбор рода сварочного тока

Для сварки может быть использован переменный или постоянный ток обратной полярности. Но благодаря использованию постоянного тока обратной полярности можно получить более качественный шов. Кроме того, базовая технология также предполагает использование постоянного тока, поэтому и расчёт будем вести для этого рода тока.

В случае односторонней сварки на расчёт величины тока производится по формуле:

(5.6)

4. Уточнение диаметра сварочной проволоки

Для выдержки требуемой плотности тока в процессе сварки рекомендуется уточнить рассчитанное значение диаметра проволоки:

(5.7)

где рекомендуемая плотность тока, равная –60А/мм2

5. Расчёт напряжения дуги.

(5.8)

5. Расчёт скорости подачи сварочной проволоки.

Скорость подачи проволоки при сварке на обратной полярности можно рассчитать по формуле:

(5.9)

где А, В, С – эмпирические коэффициенты, зависящие от химсостава проволоки и её вылета,

Таблица 5.3

Эмпирические коэффициенты

6. Расчёт скорости сварки

При заданных ГОСТом размерах сварного шва скорость сварки рассчитывается по формуле:

(5.10)

где - площадь поперечного сечения сварочной проволоки, мм2:

- площадь поперечного сечения наплавленного металла, мм2.

(5.11)

где S - толщина свариваемого металла,

b - зазор между свариваемыми кромками,

е - ширина усиления шва с наружной стороны,

g - высота усиления шва с наружной стороны,

е1 - ширина усиления шва с обратной стороны,

g1 - высота усиления шва с обратной стороны.

b=1,0мм, e=16мм, g=2мм, e1=1,0мм, g1=1,5мм

2

5.8. Выбор сварочного и вспомогательного оборудования и их технические характеристики

По результатам расчетов выбираем сварочный автомат А1416, аналог которого используется в базовой технологии.

Таблица 5.5

Технические данные автомата А1416