Задание для контрольной работы по дисц. «Технология конструкционных материалов» (стр. 9 )

Таблица 16

Основные типы электродов для ручной электродуговой

сварки и сварочной проволоки

Тип электрода для ручной сварки	Механические свойства наплавленного металла после ручной сварки	Марка сварочной проволоки для сварки под флюсом или в защитных газах	Примерное назначение
σв, МПа	δ5, %	КСU, кДж/м2
Э38	380	14	300	Св – 08	Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей при σв ≤ 500Мпа (Ст3, 20, 08к, 25Г и др.)
Э42	420	18	800	Св – 08ГС
Э46	460	18	800	Св – 08Г2С
Э50	500	16	700
Э42А	420	22	1500	Св – 08А	То же, но для ответственных конструкций предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости (20Х, 14ХГС и др.)
Э46А	460	22	1400	Св – 08ГА
Э50А	500	20	1300	Св – 08Г2С
				Св – 10НМА
Э55	550	20		Св – 08ГС	Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с σв = 500-600 МПа (сталь 35, 45, 10Г2 и др.)
Э60	600	18		Св – 10ГН
				Св – 12ГС
Э70	700	14	600	Св – 10ХМА	Для сварки легированных конструкционных сталей с σв ≥ 600Мпа (18ХГТ, 30ХГСА, 40Х и др.) Необходима термообработка электродов и сварных изделий по специальным режимам
Э85	850	12	500	Св – 08ГСМТ
Э100	1000	10	500	Св – 10ХН2ГМТ
Э125	1250	8	400	Св – 08ХН2Г2СМ10
Э150	1500	6	400	Св – 20ГСТ10А
				Св – 08Х3Г2А
				Св – 08Х3Г2СМ
Э - 90М	450	18	1000	Св – 08ХМ	Для сварки теплоустойчивых сталей типа 12ХМ, 12Х1МФ, 25ХМФ, 15Х5, 15Х5ВФ
Э – 09Х1М	480	18	900	Св – 08ХГСМА
Э – 09Х1МФ	500	16	800	Св – 08ХГСМФА
Э – 10Х3М1БФ	550	14	600	Св – 08Х3Г2СМ
Э – 10Х5МФ	550	14	600	Св – 10Х5М
Э – 12Х13	600	16	500	Св – 06Х14	Для сварки коррозионностойкой стали типа 12Х13
Э – 06Х13Н	650	14	500	Св – 08Х14ГНТ
Э – 12Х11НМФ	700	15	500	Св – 08Х18Н2ГТ
Э – 04Х20Н9	550	30	1000	Св – 06Х19Н10Т	Для сварки коррозионностойкой жаростойкой стали типа 08Х18Н10Т
Э – 06Х19Н Г2М2	500	25	900	Св – 05Х19Н9ФЗС2
Э – 08Х19Н10Г2МБ	600	24	700	Св – 08Х20Н9Г7Т
				Св – 06Х20Н11М3ТБ
Э – 08Х24Н6ТАФМ	700	15	500	Св – 06Х20Н11М3ТБ	Для сварки аппаратов химической промышленности, жаростойкой и жаропрочной стали типа 10Х17Н13М, 10Х23Н18, 10Х25Н16Г7АБ, 06Х23Н28М3Д3Т
Э – 10Х25Н13Г2Б	600	25	700	Св – 01Х19Н18Г10АМ4
Э – 28Х24Н16Г6	600	25	1000	Св – 06Х23Н28М3Д3Т
Э – 02Х19Н15Г4АМ3В2	650	30	1200	Св – 08Х25Н13БТЮ
Э – 08Х25Н60М10Г2	650	24	1200

Таблица 17

Химический состав некоторых флюсов, %

Марка флюса	SiO2	MnO	MgO	CaO	CaF2	Al2O3	Fe2O3	S	P
						Не более
АН – 348А	42	36	5	5,5	5	4,5	2	0,15	0,12
АН – 22	20	8	14	14	22	20	1	0,05	0,05
АН – 20	22	0,5	11	6	30	30	1	0,05	0,04
АН - 26	30	3	16	6	22	22	1	0,07	0,1

Фосфор и сера являются вредными технологическими примесями, так как они снижают пластичность сварного шва. Для сварки конструк­ционных углеродистых и низколегированных сталей наиболее часто применяют высококремнистые флюсы марки АН-348А, для легирован­ных сталей - низкоактивный АН-20, высоколегированных коррозионностойких и жаропрочных сталей - высокоосновные АН-22 и АН-26.

В качестве защитных газов наибольшее распространение получили углекислый газ (СО2), аргон и смесь углекислого газа с аргоном. Аргон наиболее эффективен, но из-за высокой стоимости его применяют в ос­новном при сварке цветных сплавов и ответственных изделий из высо­колегированных сталей. Углекислый газ обеспечивает защиту зоны сварки, но металл сварного шва получается недостаточно раскисленным, поэтому необходимо выбирать сварочную проволоку с повышен­ным содержанием марганца (Св-08Г2С, Св-08ХН2Г2СМЮ и др.).

Режим сварки - один из основных элементов технологического процесса, который определяет качество и производительность сварки. При ручной дуговой сварке основными параметрами режима являют­ся: диаметр электрода в миллиметрах (dэл, мм), сварочный ток в амперах (Iсв., А), напряжение на дуге в вольтах (Uд., В), скорость сварки в метрах в час (Vсв., м/ч).

Определение режима сварки начинают с выбора диаметра электро­да, его типа и марки. Диаметр стержня электрода dэл. выбирают исходя из толщины детали S (табл. 18).

Таблица 18

Рекомендуемый диаметр стержня электрода (dэл.)

S, мм	До 2	3 - 5	4 - 10	12 и более
dэл, мм	2 - 3	3 - 4	4 - 5	5 - 6

Сварочный ток (Iсв.,А), в зависимости от диаметра электрода опре­деляют по формуле

Iсв. = k • dэл.,

где k - коэффициент, равный ≈ 50 А/мм; dэл - диаметр электрода, мм.

Напряжение на дуге для наиболее широко применяемых электродов в среднем составляет 25-28 В.

Скорость сварки (Vсв., м/ч) определяют по формуле

Vсв. = ,

где αн - коэффициент наплавки, г/А • ч (αн ≈ 8-12 г/А • ч); Iсв. — сва­рочный ток, А; γ - плотность металла, г/см3 (плотность стали γ — 7,8 г/см3); Fн. м. - площадь поперечного сечения шва, см2, представляющая сумму площадей элементарных геометрических фигур, составляющих сече­ние шва.

Площадь сечения стыкового шва (Fн. м. , мм2) без разделки кромок определяется по формуле

Fн. м. = 0,75 • е • g + в • S.

Площадь сечения стыкового шва с разделкой кромок определяется по формуле

 

Fн. м. = 0,75 • е • g – 2hp • tg + в • S

Площадь сечения углового шва определяется по формуле

Fн. м. = + 1,05 •К • g,

где е - ширина шва, мм; g - высота усиления, мм; в - зазор в стыке, мм; К - катет шва, мм; hp - высота разделки, мм; α - угол разделки; S - тол­щина свариваемого металла, мм.

Параметры e, g, в, hp , α определяются по ГОСТу 5264-80*. Ориен­тировочная площадь поперечного сечения шва может определяться площадью прямоугольного треугольника с катетами, равными толщине металла. Если толщина свариваемых листов различна, то катет выбира­ется по меньшей толщине. Чтобы обеспечить удовлетворительную форму шва при сварке в нижнем положении, площадь поперечного се­чения каждого прохода (Fпр., мм2) не должна быть больше Fпр. = 12 dэл.