теория сварочных процессов

Данная курсовая работа по предмету "Теория сварочных процессов" предназначена для студентов специальности 120500 "Технология и оборудование сварочного производства ...

1.Характеристика материала 17Г1С
2.Понятие свариваемости
3.Выбор способа сварки
4.Выбор и обоснование сварочных материалов
5.Выбор типа соединения
6.Расчет параметров режима сварки
7.Расчет геометрических параметров шва
8.Выбор сварочного оборудования
9.Построение графика распределения максимальных температур
10.Построение термического цикла точек
11.Расчет параметров термического цикла сварки
12.Расчет химического состава металла шва
13.Определение механических свойств и структуры металла ЗТВ по атласу Шоршорова М.Х.
Список использованной литературы

Сталь 17Г1С применяется: для изготовления сварных металлоконструкций и деталей, работающих под давлением при температурах от -40 до +475 °С; деталей и элементов трубопроводов пара и горячей воды атомных станций (АС), с расчётной температурой среды не выше 350°С при рабочем давлении менее 2,2 МПа (22 кгс/см2), сварных переходов, фланцев, сварных тройников и других фасонных деталей трубопроводов АС с температурой эксплуатации от -40 °С до +350 °С; электросварных прямошовных труб группы прочности К52 для строительства газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, тепловых электростанций и тепловых сетей, и газонефтепроводов повышенной коррозионной стойкости из природнолегированной стали (ПЛ-1, ПЛ-2) с увеличенным ресурсом эксплуатации; прямошовных электросварных экспандированных труб, предназначенных для строительства трубопроводов высокого давления

=0,162 см2
Рассчитаем площадь проплавления металла по формуле:
где- теплосодержание металла, = 10530
- термический КПД проплавления, определяемый в зависимости от критерия= f(ε2)
Величина ε2 определяется по формуле:


Рассчитаем величину по уравнению:
Площадь сварного шва:
Fшв=Fн+Fпр=0,162+0,196 =0,358 см2
8.Выбор сварочного оборудования
Для данного способа сварки в среде углекислого газа , диаметре проволоки 1,6 мм и величине сварочного тока I=265А выбираем сварочный полуавтомат ПДГ-351.
Полуавтомат сварочный ПДГ-351 со встроенным подающим механизмом предназначен для полуавтоматической сварки изделий из стали на постоянном токе в среде защитных газов. Используется 15кг кассета сварочной проволоки.
Таблица 4 – Техническиехарактеристики полуавтомата сварочного ПДГ-351
Напряжение питающей сети, В
3х380
Номинальный сварочный ток при ПВ-70%, А
315
Номинальный сварочн. ток при ПВ-100%, А
260
Пределы регулирования сварочного тока, А
40-380
Количество ступеней регулирования, шт
20 (2х10)
Скорость подачи проволоки, м/ч
70-960
Количество роликов, шт
2 или 4
Номинальное рабочее напряжение, В
30
Напряжение холостого хода, В
42
Потребляемая мощность, кВА
17
Диаметр проволоки, мм
0,8-1,6
Масса, кг
114
Габаритные размеры (ДхШхВ), мм
640х490х820
9.Построение графика распределения максимальных температур
Максимальную температуру в поперечных сечениях шва определяем по формуле:
у - расстояние от оси шва до интересующей нас точки;
qu - эффективная тепломощность нагрева изделия;
ηu - эффективный КПД нагрева изделия;
ηu= 0,8 (CO2)
cγ - объемная теплоемкость;
cγ= 5
Таблица 5 - Результаты расчёта
y, см
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
Тmax,0С
1965
982,5
665
491,25
393
327,5
280,7
245,6
218
196,5
Рисунок 2- График распределения максимальных температур
10.Построение термического цикла точек
Расчёт времени достижения максимальной температуры.
Расчёт времени проводим для трёх точек: у=0,2см, у=0,4см, у=0,6см.

а – коэффициент температуропроводности
a= 0,08 см2/с
tm1= 0,25 c Tmax= 1407 0C
tm2= 1 c Tmax= 932 0C
tm3= 2,25 c Tmax= 621 0C
Таблица 6 - Результаты расчёта
t, c
0,5
1
2
5
10
20
40
60
80
100
Т1, оС
1693
1357
1021
670
480
342
242
198
171
154
Т2, оС
799
932
846
622
462
335
240
197
171
153
Т3, оС
229
499
619
549
434
325
236
195
169
152
11.Расчет параметров термического цикла сварки
К основным параметрам термического цикла сварки кроме максимальной температуры Тmax относятся:
1.Длительность нагрева металла tн при температуре интенсивного роста аустенитного зерна.
2. Скорость охлаждения металла W при температуре минимальной устойчивости аустенита Tmin.
Так как толщина свариваемого металла менее 10 мм, то расчёт скорости охлаждения ведём по следующей формуле:
где Тmin – температура минимальной устойчивости аустенита,0С; принимаем
Tmin550 0C
Т0- начальная температура изделия,0С; принимаем T020 0C
Рассчитаем скорость охлаждения: