Визначення коефіцієнтів розплавлення, наплавлення, втрат на вигар та розбризкування при ручному дуговому зварюванні
Мета роботи:
Ознайомитися з найважливішими технологічними характеристиками електродів та способами їх визначення, а також встановити залежність цих характеристик від сили зварювального струму для кількох марок електродів.
Загальні відомості
Головними параметрами, які визначають процес зварювання і наплавлення, є коефіцієнти розплавлення, наплавки та втрат. Від їх значення багато у чому залежить продуктивність зварювання.
Коефіцієнт розплавлення - кількість розплавленого електродного металу в грамах, який розплавився за одну годину при силі струму І А.
[г/(А·год)],
де Qp - кількість розплавленого металу, г; І-сила зварювального струму, А; t- час зварювання, год.
Коефіцієнт наплавлення - це кількість електродного металу в грамах, яка залишилася на зварювальній деталі після його нанесення за одну годину силою струму І А:
[г/(А·год)],
де Qн - кількість розплавленого металу, г; І-сила зварювального струму, А; t- час зварювання, год.
Коефіцієнт наплавлення αн завжди має менше значення, ніж коефіцієнт розплавлення αр на 3…5 г/(А·год), тому що частина розплавленого електродного металу втрачається на окислення, вигар і розбризкування. Коефіцієнт втрат визначається за рівнянням, %:
,
де Qp, Qн- кількість відповідно розплавленого і наплавленого металу,г.
Коефіцієнт наплавлення αн характеризує продуктивність процесу зварювання
Q= αнI, [г/год].
Чим більший коефіцієнт наплавлення, тим вища продуктивність.
Обладнання і матеріали
Зварювальний пост, обладнаний вольтметром та амперметром; пластини з низьковуглецевої сталі; електроди кількох марок; терези; електросекундомір.
Порядок виконання роботи
1. Визначити зважуванням вагу пластин, які попередньо треба промаркірувати, та електродів однієї марки. Зважуючи електроди, слід враховувати тільки чисту вагу металу, для чого загальну вагу електрода треба помножити на 0,8 (візьмемо середню вагу покриття на електроді 20% ваги електрода).
2. Визначити силу зварювального струму (мінімального, середнього, максимального) за формулою
Ізв= кαел,
де к – поправочний коефіцієнт (к = 30 А/мм при мінімальному струмі, к = 40 А/мм при середньому струмі, к = 50 А/мм при максимальному струмі); αел – діаметр електрода, мм.
3. Установити попередньо визначені режими на джерелі струму і наплавити пластини відповідними електродами, фіксуючи при цьому справжню силу струму і час горіння дуги.
4. Визначити зважуванням вагу наплавлених пластин після видалення шлаку, а також вагу недогарків електродів (Gнг).
5. Дії по пп. 1 – 4 повторити, узявши іншу марку електродів.
6. Результати вимірів і подальші розрахунки занести до табл. 8.1.
Таблиця 8.1.
Результати вимірів і розрахунки по роботі
| № з/п | Маса стержня, г | Кількість розплавленого металу, г | Маса пластини | Кількість наплавленого металу,г | Сила зварювального струму,А | Час горіння дуги, с | Коефіцієнт розплавлення, г/Агод | Коефіцієнт наплавлення, г/Агод | Коефіцієнт втрат % | ||
| до зварювання | після зварювання | до зварювання | після зварювання | ||||||||
| Gел | Gнг | Qр | Gпл1 | Gпл2 | Qн | Ізв | t | αр | αн | Ψ | |
| електрод марки струм змінний | |||||||||||
| то-що |
7. За одержаними табличними даними на міліметровці накреслити графіки залежності наплавлення і втрат від сили зварювального струму для кількох марок електродів.
Розрахункові формули Qр= Gел - Gнг, інші формули див. у тексті вище.
8. За табличними й графічними даними зробити висновок про те, як впливає сила зварювального струму на коефіцієнти наплавлення та втрат на вигар і розбризкування для двох марок електродів. Зосередити увагу на складі покриття та його впливі на коефіцієнти, раніше визначені.
9. Скласти звіт про лабораторну роботу. У звіті мають бути: відповіді на контрольні запитання, порядок проведення роботи, розрахунки, заповнена таблиця, графіки дослідів та висновки з усієї роботи.
Контрольні запитання
1. Дайте визначення коефіцієнтів розплавлення, наплавлення та втрат на вигар і розбризкування.
2. Де використовуються наведені вище характеристики електродів?
3. Які необхідні заходи для зменшення втрат на вигар та розбризкування?
Завдання для самостійної роботи
За додатком після складання звіту про лабораторну роботу виконати письмово завдання № 15, 16.