Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Нормирование сварочных материалов

Расход покрытых электродов, необходимых для сварки, можно определить умножением наплавленного металла на коэффициент расхода электродов КР, учитывающего массу покрытия и потери металла при сварке (7.1):

 

GПЭ = GН ´ КР (7.1)

 

Коэффициент Кр колеблется в зависимости от марки электрода в пределах 1,6 ÷ 1,8.

Расход покрытых электродов в штуках можно определить по среднему выходу наплавленного металла с одного электрода. Тогда количество покрытых электродов в штуках будет равно частному от деления массы наплавленного металла на коэффициент выхода наплавленного металла с одного электрода (7.2):

 

NШТ = GН В (7.2)

 

Для различных марок покрытых электродов имеется соответствующий выход наплавленного металла КВ. Например, выход наплавленного металла при выполнении швов в нижнем положении на переменном токе при максимальном значении сварочного тока согласно паспорту электродов диаметрами 3, 4, 5, 6 мм соответственно составляет: 30,9; 70,7; 111,1; 160 г для электродов марки ОЗС-3 и 15,4; 32,5; 55,3; 79,6 г для электродов марки АНО-6.

Коэффициент расхода сварочной проволоки при автоматической сварке составляет 1,08 ÷ 1,1.

Средний расход электроэнергии (кВт´ч) на 1 кг наплавленного металла при сварке покрытыми электродами составляет 3,5 ÷ 4,0 на переменном токе.

Пример 1. Определить общее время на дуговую сварку стали если шов выполняется покрытыми электродами диаметром 4 мм марки АНО-5 при токе 180 А, а = 10 г /(А´ч), поперечное сечение шва с наплавленным металлом 0,55 см, длина шва 100 см, удельная плотность стали 7,85 г/см3, швы горизонтальные (КУЧ = 0,25), производство сварочных работ - мелкосерийное:

 

Т = tО / КУЧ = (7,85 х 0,55 х 100) / (10 х 180 х 0,25) = 0,96 ч.

 

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

 

Выполнение индивидуального задания способствует приобретению элементарных навыков нормирования сварочных работ и определению некоторых данных, необходимых для правильного заполнения ряда форм технологической документации. Наиболее важными нормируемыми показателями являются затраты материалов и рабочего времени.

В процессе выполнения индивидуального задания следует определить количество (массу) сварочных электродов, необходимых для изготовления сварной конструкции установленных параметров, а также затраты времени.

В ряде случаев задание может быть ориентировано на поиск и обоснование путей повышения производительности труда или снижение материальных затрат при изготовлении металлических сварных конструкций.

Исходные данные, необходимые для выполнения индивидуального задания, представлены в таблицах 2 и 3. Информация о входных параметрах для пользования указанными таблицами включена в текст задания.

Результаты, полученные при выполнения индивидуального задания, оформляются в виде отчета с краткими выводами (см. примеры).

 

Пример 1

Задание.

1. Определить расход сварочных электродов марки_________, диаметром______мм для сварки конструкции из листовой стали толщиной_____мм. Общая протяженность швов типа_______-_________ мм.

Сила сварочного тока принята оптимальной для указанного электрода.

2. Определить общие затраты времени на изготовление металлоконструкции в указанных условиях.

Решение.

1. Расход электродов на изготовление металлоконструкции определяют по формуле (20):

 

РЭ = МШ ´ КР, кг (20)

 

где РЭ - расход электродов, кг;

МШ - масса металла сварного шва, кг;

КР - расходный коэффициент, характеризующий сварочные электроды конкретной марки, кг/кг.

Поскольку в задании указана марка электродов -___________, значение расходного коэффициента выбираем из таблицы 2.

 

КР = ......, кг/кг

 

Массу металла сварочного шва определяют по формуле (21):

 

МШ = FШ ´ LШ ´ g ´ 10-6, кг (21)

 

где МШ - масса металла шва, кг;

FШ – площадь сечения зазора между кромками свариваемых заготовок, заполняемого расплавленным электродным металлом, мм2;

LШ - общая протяженность швов одного типа в указанной сварной конструкции, мм;

g - плотность металла шва, т/м3;

В задании указан материал сварной конструкции - сталь. Поэтому принимаем:

 

g = 7,85 т/м3

 

Общая протяженность швов типа ________ задана и составляет:

 

LШ = .....мм

 

Значение площади поперечного сечения зазора между кромками свариваемых заготовок, заполняемого расплавленным электродным металлом, находим из таблицы_________ Для швов типа ___________ при толщине свариваемых заготовок __________ имеем:

 

FШ = ...... мм2

 

Используя формулу (21), находим массу металла сварочного шва:

 

МШ =.... ´ ... ´ 7,85 ´ 10-6 = ..... , кг

 

Используя формулу (20), определяем расход сварочных электродов марки ________ диаметром ____________ мм на изготовление заданной конструкции:

 

РЭ = .... ´ ..... = ....., кг

 

Результат 1. Для изготовления металлической сварной конструкции из стальных листовых заготовок толщиной _______ мм сварочными швами типа ___________ с использованием сварочных электродов марки __________ диаметром ___________ мм потребуется __________ кг электродов.

2. Общие затраты времени (ориентировочно) на изготовление металлической конструкции с использованием технологии ручной электродуговой сварки определяют по формуле (22):

 

Т = ТО ´ КУ, час (22)

 

где Т - общие затраты времени, час;

ТО - основное ("машинное") время - продолжительность работы электрической дуги, достаточная для заполнения расплавленным металлом зазора между свариваемыми заготовками, час;

КУ - коэффициент, учитывающий долю основного времени в структуре общих затрат времени на выполнение работы.

При нормировании ручной электродуговой сварки принимают значение КУ равным 0,25, т.е.

 

КУ = 0,25

 

Время работы электрической дуги, достаточное для расплавления металла, заполняющего зазор между кромками свариваемых заготовок, определяют по формуле (23):

 

ТО = МШ ´ 10-3 /(aн / IСВ) (23)

 

где 10-3 - коэффициент, переводящий размерность конечного результата в традиционную размерность времени - час;

aн - коэффициент наплавки, характеризующий производительность электродов для ручной электродуговой сварки,

г /(А´ч);

IСВ - сила сварочного тока, А.

Значение МШ - массу металла, заполняющего зазор между кромками свариваемых заготовок, определили в процессе выполнения предыдущего пункта задания: МШ = ..... мм2.

Значение коэффициента наплавки электродов марки __________ находим в таблице 2:

 

aн = ...... г /А´час

 

Силу сварочного тока выбираем в таблице 2 из условия, что диаметр электрода __________ мм, а сила тока установлена как оптимальная.

 

IСВ = ..... А

 

Используя формулу (23) вычисляем:

 

ТО = .......´ 10-3 / ..... / ..... = ....... , час

 

Используя формулу (22) вычисляем:

 

Т = ....... ´ ..... = ....... , час

 

Результат 2. На изготовление сварной конструкции из стальных листовых заготовок толщиной __________ мм швами типа _________ с использованием электродов марки _________ диаметром.___________ мм и оптимальной силе сварочного тока потребуется.__________ часов.


СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 2. Характеристики электродов общего назначения для сварки металлоконструкций, используемые при нормировании технологических процессов

Тип электрода Марка электрода aн, г/А´ч Расход, кг/кг Сила сварочного тока IОПТ / IМАКС, А, при диаметре электрода, мм
       
Э42 - Р СМ5 7,2 1,8 - 175/190 210/220 260/280
  УНЛ-1 8,0 1,8 115/120 165/180 210/220 -
  ЦМ - 7 10,6 1,8 - 175/190 230/250 290/320
Э42 - Т АНО - 5 11,0 1,6 - 195/230 245/320 320/380
  АНО - 6 8,5 1,7 - 180/200 225/270 315/350
Э42А - Ф УОНИ-13/45 8,5 1,6 90/100 145/160 185/200 225/240
  СМ - 11 9,5 1,45 - 190/220 225/250 290/320
  УП -1/45 10,0 1,8 115/130 150/160 205/250 -
  УП -2/45 10,0 1,6 - 150/160 205/250 -
Э46 - Т АНО - 4 8,3 1,7 120/140 190/210 220/270 295/320
  МР - 1 8,5 1,6 130/160 190/200 220/240 300/320
  ОЗС - 6 10,5 1,6 95/110 195/220 250/280 325/350
  ОЗС - 3 15,0 1,6 175/200 200/240 295/350 390/400
Э46А - Ф Э-138/45Н 8,5 1,7 115/130 185/210 250/280 290/320
Э50 - О ВСЦ - 3 9,5 1,4 105/120 145/170 175/190 -
Э50 - Ф ВСН - 3 9,0 1,6 - 130/140 180/200 -
Э50А - Ф УОНИ-13/55 9,0 1,7 90/100 145/160 185/200 215/240
  ДСК - 50 10,0 1,4 - 210/220 260/270 -
  УП - 2/55 10,0 1,6 105/120 150/160 205/250 -
Э50 - Ф УОНИ-13/55У 9,5 1,6 90/100 140/150 195/210 240/260
Э60А - Ф УОНИ-13/65 9,0 1,7 90/100 140/150 185/200 225/240
Э70 - Ф ЛКЗ - 70 9,5 1,5 105/120 150/160 200/220 255/270
Э85 - Ф УОНИ-13/85 9,5 1,5 90/100 145/160 185/200 -
  УОНИ-13/85У 10,0 1,6 105/120 160/180 205/220 285/350

 

Расчет необходимого количества электродов для сварки конструкции:

 

Стыковые сварные соединения без скоса кромок
Положение шва Толщина основного металла, мм Зазор, мм Вес наплавленного металла, кг/1 м длины шва
Нижнее 1,5 0,5 1,5 0,02 0,02 0,03 0,05
Нижнее 2,5 0,13 0,16 0,21 0,28
Горизонтальное 1,5 0,5 1,5 0,02 0,03 0,04 0,07
Горизонтальное 2,5 0,17 0,20 0,25 0,33
Потолочное   2,5   2,5 0,07 0,08 0,10 0,13   0,08 0,13 0,14 0,16

 

Первый и подварочный проход при сварке V-образного соединения:
Положение шва Толщина, мм Вес наплавленного металла, кг/1 м Диаметр электрода, мм
Нижнее 6 – 12 0,10 3,0
Нижнее > 12 0,15 4,0
Вертикальное > 8 0,15 3,0
Горизонтальное > 8 0,15 3,0
Потолочное > 10 0,10 3,0

 

V-образные односторонние сварные соединения: вес наплавленного металла, кг/1 м шва
Толщина основного металла, мм Зазор, мм 50° Нижнее 60° Нижнее 70° Вертикальное 80° Потолочное 60° Горизонтальное
1,5 0,09 0,13 0,17 0,26 1,10 0,15 0,20 0,30 0,132 0,19 0,29 0,38 0,14 0,22 0,30 0,44 0,11 0,16 0,24 0,33
1,5 1,5 0,31 0,38 0,49 0,56 0,37 0,44 0,57 0,66 0,47 0,59 0,76 0,89 0,55 0,69 0,86 1,02 0,44 0,51 0,64 0,76
0,65 0,86 0,97 1,04 0,77 1,02 1,15 1,23 1,05 1,34 1,55 1,75 1,23 1,60 1,81 2,02 0,89 1,17 1,34 1,46
1,33 1,63 2,46 1,60 1,94 2,94 2,17 2,62 4,00 2,51 3,11 4,76 1,83 2,21 3,34

 

Угловые соединения:
Толщина металла, мм Площадь сечения шва, мм2 Вес наплавленного металла, кг/ 1 м шва
4,5 12,5 24,5 40,5 60,5 0,03 0,05 0,07 0,10 0,15 0,20 0,26 0,33 0,40 0,49 0,58 0,91 0,31 1,62 1,95 2,58 0,02 0,05 0,07 0,11 0,15 0,21 0,27 0,34 0,42 0,53 0,62 0,97 1,37 1,62 2,00 2,60 0,03 0,05 0,07 0,11 0,16 0,22 0,28 0,36 0,44 0,57 0,66 1,04 1,49 1,78 2,16 2,90 0,03 0,06 0,08 0,13 0,17 0,25 0,32 0,40 0,50 0,62 0,73 1,11 1,60 1,98 2,39 3,18

 

Тавровые соединения:

Вес наплавленного металла, кг/ 1 м шва

Толщина металла, мм Площадь сечения шва, мм2
2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 6,5 12,5 20,5 30,5 42,5 56,5 0,04 0,06 0,08 0,11 0,14 0,18 0,22 0,26 0,31 0,37 0,43 0,47 0,55 0,69 0,85 1,03 1,22 1,41 1,62 1,86 0,05 0,07 0,10 0,13 0,16 0,20 0,25 0,29 0,33 0,39 0,45 0,51 0,58 0,74 0,89 1,08 1,27 1,49 1,76 1,95 0,04 0,06 0,09 0,12 0,15 0,19 0,24 0,28 0,34 0,40 0,44 0,50 0,60 0,75 0,91 1,12 1,33 1,53 1,78 2,07 0,04 0,07 0,09 0,13 0,17 0,21 0,26 0,32 0,37 0,44 0,51 0,58 0,65 0,86 1,02 1,23 1,48 1,73 2,02 2,31

 

Расчет температуры предварительного подогрева

,

 

,

 

е – толщина, мм

 

Например, сталь 16Г2АФ толщиной 25 мм.

 

C Si Mn Cr Ni Cu V
0,17 0,4 1,5 0,2 0,1 0,2 0,12

 

с]=0,17+1,5/6+(0,2+0,12)/5+(0,1+0,2)/15=0,17+0,25+0,064+0,02=0,504

eq]=0,504×(1+0,005×25)=0,567;

 


Литература.

1. Справочник по сварке, т.2 / Под ред. Е.В. Соколова. - М.: Машгиз. -1961. - 664с., ил.

2. К.К.Хренов. Сварка, резка и пайка металлов.- М. Машгиз. -1952. - 384 с ил.

3. A.M. Китаев, Я.А.Китаев. Справочная книга сварщика. - М.: Машиностроение, 1985. - 256 с., ил.

4. Быховский Д.Г. и др. Плазменная технология. - Ленинград: Лениздат, 1980. - 152 с., ил,

5. Васильев К.В. Плазменно-дуговая резка. - М.: Машиностроение, 1974. - 111 с., ил.

6. Киселев Ю.А. и др., "Воздушно-плазменная резка круглого стального проката плазмотронами с медным полым электродом", "Сварочное производство", 1990 г., №2, С.29 - 30.

7. Кобелева Н.К. и др. "Предотвращение пор при сварке деталей и корпусных сталей, вырезанных воздушно-плазменной резкой "Сварочное производство" , 1975, № 3, с.33-35.

8. Быховский Д.Г. "Плазменная резка'' - Л.: Машиностроение, 1972 г.- 168 с., с ил.


 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

к самостоятельному изучению студентами

курса «Сварка и резание»

(раздел“Работа в сварочной мастерской”)

 

 

Авторы:

 

Гребенников Валентин Иванович

Пасечник Сергей Юрьевич

Сазонов Евгений Константинович

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...