Презентация "Группы стали по свариваемости"

Подписи к слайдам:
  • 06.02.17
  • Тема: Группы стали по свариваемости
  • Цели:
  • учебная: сформировать у студентов знания об углеродистых сталях, о свариваемости стали и режимах сварки.
  • развивающая: развить навыки самостоятельной работы и их последующее применение на производственной практике.
  • воспитательная: формирование культуры восприятия учебного материала и организации учебной деятельности в ходе урока, формирование уважения к избранной профессии.
  • Задачи:
  • - сформировать у студентов знания о материалах, используемых в процессе сварки, об их свариваемости и режимах.
  • - научиться применять полученные знания на практике и в производственной деятельности.
  • План урока
  • 1.Классификация стали по свариваемости.
  • 2.Маркировка сталей.
  • 3.Режимы ручной дуговой сварки углеродистой стали.
  • Повторение пройденного материала
  • Что такое сталь?
  • Какие различают группы сталей?
  • Какие стали обладают хорошей свариваемостью?
  • Существует З группы сталей:
  • 1.Эвтектоидная (0,8%С)
  • 2.Доэвтектоидная (<0,8%С)
  • 3.Заэвтектоидная (>0,8%С)
  •  Назовите достоинства углеродистых сталей различных марок :
  • -высокая пл--------------- ть;
  • -хорошая об-------------------------- ть (вне зависимости от температуры нагрева
  • металла);
  • -отличная с ----------------- ть;
  • -сохранение высокой пр-------------- ти даже при значительном нагреве (до 400°);
  • -хорошая перено---------сть д-----------------х н-----------к.
  • Назовите недостатки углеродистых сталей:
  • -образованию и развитие к---------------ии
  • -слабые э----------------------------ие характеристики;
  • -склонность к теп---------------------му расширению.
  • Что такое свариваемость?
  • Свариваемость стали
  • Способность стали к образованию качественного сварного соединения называют свариваемостью, которая определяется внешними и внутренними факторами.
  • К ним помимо химического состава относятся:
  • технология сварки (режимы),
  • жесткость сварного узла,
  • комплекс требований, предъявляемых к сварному соединению условиями эксплуатации.
  • Классификация стали по свариваемости.
  • Свариваемость является качественной характеристикой и для разных сталей не одинакова.
  • Стали подразделяют по свариваемости на четыре группы:
  • 1.Стали с хорошей свариваемостью
  • 2.Стали с удовлетворительной свариваемостью
  • 3.Стали с ограниченной свариваемостью
  • 4.Стали с плохой свариваемостью
  • Стали с хорошей свариваемостью, при сварке которых
  • качественное сварное соединение получается при обычных режимах всеми видами сварки без предварительного и сопутствующего подогрева.
  • Сварка произведена по обычной технологии, т.е. без подогрева до сварки и в процессе сварки и без дальнейшей термообработки. Но использование термообработки для снятия внутренних напряжений не исключено.
  • Причины деформаций и напряжений при сварке
  • Стали с удовлетворительной свариваемостью - качественное сварное соединение можно получить только в узком диапазоне режимов с применением дополнительных технологических мероприятий (предварительный подогрев конструкции).
  • При сварке в нормальных производственных условиях трещины не возникают. К этому же виду принадлежат стали, которым для предупреждения появления трещин необходим предварительный нагрев, а также предварительная и последующая термическая обработка.
  • Стали с ограниченной свариваемостью, при сварке которых удовлетворительное качество сварных соединений достигается в очень узком диапазоне режимов сварки с обязательным предварительным и сопутствующим подогревом при сварке и последующей после сварки термической обработкой.
  • Эти стали в обычных условиях сварки склонны к образованию трещин. Во время сварки их предварительно подвергают термообработке и нагревают. Кроме того, большинство сталей, относящихся к этому виду, подвергаются обработке после завершения сварки.
  • Стали с плохой свариваемостью, при сварке (или после сварки) которых образуются горячие или холодные трещины даже при применении специальных технологических мероприятий. Признаком плохой свариваемости считается также повышенная склонность металла к образованию закалочных структур в зоне сварки.
  • Это стали, наиболее проблематично поддающиеся сварке и склонные к образованию трещин. Данные стали свариваются ограниченно, поэтому сварку их производят с обязательной предварительной термообработкой, с подогревом в процессе сварки и дальнейшей термообработкой.
  • 1.Хорошо сваривающиеся:
  • Низкоуглеродистые Ст1-Ст4 (кп, пс, сп); Низколегированные 15Г, 20Г, 25Г
  • 2.Удовлетворительно сваривающиеся:
  • Углеродистые Ст5 (пс, сп); Легированные 16ХГ,20ХГСА
  • 3.Ограниченно сваривающиеся:
  • Углеродистые Ст5 (пс, сп); Легированные 25ХГСА,35Г
  • 4.Плохо сваривающиеся:
  • Углеродистые 50, 55; Легированные 50Г
  • буквы, добавляемые после номера марки, — степень раскиcления: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная
  • 3.Маркировка сталей.
  • Режимы ручной дуговой сварки
  • Род сварочного тока — постоянный или переменный — и его полярность зависит от марки и толщины свариваемого металла.
  • Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, а также в зависимости от характера соединения и формы подготовленных кромок под сварку. Экспериментально установлена следующая зависимость:
  • Выбор силы сварочного тока. 
  • Для сварки в нижнем положении силу сварочного тока подбирают по формуле
  • I=К∙d, где I - сила сварочного тока, А; К - коэффициент, А/мм; d - диаметр электрода, мм.
  • При сварке в вертикальном положении в выше приведенную формулу вводится коэффициент 0,9, учитывающий снижение силы сварочного тока I=0,9∙К∙d.
  • При сварке в потолочном положении в связи с трудностью формирования шва вводят коэффициент 0,8 для получения меньшего объема расплавленного металла сварочной ванны, что способствует быстрой кристаллизации металла и нормальному формированию сварного шва в потолочном положении I=0,8∙К∙d. Коэффициент К выбирают в зависимости от диаметра электрода:
  • Напряжение дуги. Определяется разностью потенциалов между катодом (электродом) и анодом (свариваемым металлом).
  • В сварочных трансформаторах сетевое напряжение 220 или 380 В преобразуется в более низкое — 60...90 В. Такие трансформаторы называются понижающими.
  • Расчет скорости сварки, м/ч, производится по формуле
  • где αН – коэффициент наплавки, г/А· ч (принимают из характеристики выбранного
  • электрода по табл.)
  • ; FШВ – площадь поперечного сечения шва при однопроходной сварке (или одного
  • слоя валика при
  • многослойном шве), см2;
  • ρ – плотность металла электрода, г/см3 (для стали ρ =7,8 г/см3).
  • Масса наплавленного металла, г, для ручной дуговой сварки рассчитывается по формуле
  • где l – длина шва, см; ρ – плотность наплавленного металла (для стали ρ=7,8 г/см3).
  • Время горения дуги, ч, (основное время) определяется по формуле
  • Расход электродов, кг, для ручной дуговой сварки (наплавки) определяется по формуле
  • где kЭ – коэффициент, учитывающий расход электродов на 1 кг наплавленного металла
  • Расход электроэнергии, кВт· ч, определяется по формуле
  • где UД– напряжение дуги, В; η– КПД источника питания сварочной дуги; WO– мощность, расходуемая источником питания сварочной
  • дуги при холостом ходе, кВт; Т – полное время сварки или наплавки, ч.
  • Значения η источника питания сварочной дуги и WO можно принять по таблице.
  • Вопросы:
  • 1.Что такое свариваемость?
  • 2.На какие группы по свариваемости подразделяются стали?
  • 3.К какой группе сталей по свариваемости относятся марки сталей 25ХГ, 25ХГСА, 20Г, Ст3кп?
  • 4.Расшифруйте сталь марки Ст3кп.
  • Решение задач
  • Решите задачу №1
  • Условие:
  • Определите силу тока, если напряжение в сети составляет 220В, а сопротивление 5 Ом.
  • Дано:
  • U=220 В
  • R=5 Ом
  • I-?
  • Ответ
  • I=U/R=220/5=44 A
  • Решите задачу №2
  • Условие:
  • Определите расход электродов для сварки одного узла , если коэффициент, учитывающий расход электродов на 1 кг наплавленного металла составляет 1,7% , а вес наплавленного металла 67,4 грамма.
  • Дано:
  • Gэ-?
  • kэ=1,7%
  • Gн=67,4г
  • Решение
  • Gэ=kэ*Gн
  • Gэ=1,7*Gн
  • Gэ=1,7*67,4=114,6г
  • Расход электродов для сварки одного узла 114,6г
  • Решите задачу №3:
  • Определите мощность сварочного генератора, если напряжение в сети составляет 220В, а внутреннее сопротивление генератора 22 Ом.
  • Дано:
  • W-?
  • U=220В
  • R=22 Ом
  • Решение:
  • W-?
  • U=220В
  • R=22 Ом
  • I=U/R=220/22=10А
  • W=U*I=220*10=2200Вт или 2,2кВт
  • Условие:
  • Длина проводника составляет 240 метров. Напряжение на его концах составляет 218 Вольт. К проводнику подключен сварочный трансформатор мощностью 2,5 кВт.
  • Определите номинальный ток сети.
  • Выдержит ли автоматический выключатель (АВ) нагрузку сварочного трансформатора, если номинал АВ-10 А, а 1 метр проводника обладает сопротивлением 0,1 Ом.
  • Решите задачу №4:
  • Решение:
  • L пр=240-длина проводника
  • R=Lпр*0,1ом/м =240*0,1=24 (Ом) –общее сопротивление проводника
  • I=218/24=9,1(А)-номинальный ток сети
  • 9,1А<10А-проводник входит в защитную зону автоматического выключателя.
  • I=W/U=2,5 кВт=2500Вт/218В=11,5(А)-потребление сварочного трансформатора
  • 11,5 (А)>10(А)-мощность трансформатора превышает номинал автоматического выключателя.
  • АВ не выдержит нагрузку сварочного трансформатора, так как мощность трансформатора превышает номинал автоматического выключателя.
  • Решите задачу №5
  • Для подъёма автомобиля массой 1000 кг, требуется двигатель мощностью 1,8 кВт. Определите ток сети и мощность двигателя для подъёма автомобиля массой 1500 кг с напряжением сети 380 В.
  • Условие
  • Дано:
  • m1=1000 кг
  • m2=1500 кг
  • U=380В
  • W1=1,8кВт
  • W2-?
  • I-?
  • Решение:
  • m1=1,8кВт=1 тонна
  • W2=W1*m2
  • W2=1,8кВт*1,5т=2,7кВт
  • W=I*U, отсюда следует
  • I=W/U=2,7кВт/380В=2700Вт/380В=7,1А
  • Ответ: I=7,1 А