А. А. РАУБА, Г. В. БЫЧКОВ, А. В. ОБРЫВАЛИН, Д. В. МУРАВЬЕВ
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
РАЗДЕЛ
«Сварочное производство»
Омск 2011
Министерство транспорта российской федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
__________________________________
а. А. Рауба, Г. В. Бычков, А. В. Обрывалин, Д. В. Муравьев
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
РАЗДЕЛ
«Сварочное производство»
Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве методических указаний к лабораторным работам
по дисциплинам «Технологические процессы машиностроительного
производства», «Технология конструкционных материалов»
и «Материаловедение и технология конструкционных материалов»
Омск 2011
УДК 620.22 (076.5)
ББК 30.3я73
Б 95
Технология конструкционных материалов. Раздел «Сварочное производство»: Методические указания к лабораторным работам / А. А. Рауба, Г. В. Бычков, А. В. Обрывалин, Д. В. Муравьев. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2011. 26 с.
В методических указаниях представлены три лабораторные работы, в которых рассмотрены структура и свойства зоны термического влияния сварного соединения, причины разрушения сварных швов, методика определения технологических коэффициентов при дуговой сварке стали, конструкция и принцип действия сварочного трансформатора ТС-300.
Методические указания предназначены для студентов первого, второго и третьего курсов очной и заочной форм обучения, изучающих дисциплины «Технологические процессы машиностроительного производства», «Технология конструкционных материалов» и «Материаловедение и технология конструкционных материалов».
Библиогр.: 5 назв. Табл. 3. Рис. 8.
Рецензенты: доктор техн. наук А. П. Моргунов;
доктор техн. наук А. В. Бородин.
ÓОмский гос. университет
путей сообщения, 2011
ОГЛАВЛЕние
Введение ………………………………………………………………………. | |
Лабораторная работа 1. Изучение структуры сварного соединения ……… | |
1.1. Краткие теоретические сведения ………………………………….. | |
1.1.1. Основные понятия и определения по ГОСТ 2601-84 ……… | |
1.1.2. Строение сварного шва ………………………………………. | |
1.1.3. Влияние структуры шва на механические свойства сварного соединения …………………………………………………. | |
1.2. Порядок выполнения работы ………………………………………. | |
1.3. Содержание отчета …………………………………………………. | |
1.4. Контрольные вопросы ……………………………………………… | |
Лабораторная работа 2. Определение технологических коэффициентов при дуговой сварке стали .......……………………………………………….. | |
2.1. Краткие теоретические сведения ………………………………… | |
2.2. Порядок выполнения работы ……………………………………….. | |
2.3. Содержание отчета ………………………………………………….. | |
2.4. Контрольные вопросы и задания …………………………………… | |
Лабораторная работа 3. Изучение конструкции, принципа действия сварочного трансформатора тс-300 и исследование его внешних характеристик …………………………………………………………………………… | |
3.1. Краткие теоретические сведения ………………………………….. | |
3.2. Порядок выполнения работы ………………………………………. | |
3.3. Содержание отчета ………………………………………………….. | |
Библиографический список ………………………………………………….. |
ВВЕДЕНИЕ
Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагреве и пластическом деформировании.
Наибольшее распространение на ремонтных предприятиях железнодорожного транспорта получила ручная дуговая сварка. Источником теплоты при дуговой сварке служит электрическая дуга, которая горит между электродом и изделием, оплавляет кромки свариваемых поверхностей, заполняет зазор между ними расплавленным металлом электродного или присадочного материала, образуя сварочную ванну. После кристаллизации металла сварочной ванны образуется сварочный шов. Экономические показатели технологии и надежность сварного соединения, полученного дуговой сваркой, зависят от правильного выбора электрода, режима сварки и сварочного оборудования, а также от контроля качества сварного шва.
Лабораторная работа 1
Порядок выполнения работы
1) Исследовать под микроскопом ММУ-3 структуру наплавленного металла и зоны термического влияния. Выявить дефекты сварного соединения.
2) Зарисовать схему строения сварного шва (см. рис. 1.2) и описать особенности структуры каждого участка зоны термического влияния.
3) Определить по структуре сварного шва наиболее вероятное место его разрушения.
Содержание отчета
1) схема строения сварного шва с расшифровкой всех обозначений. Описание выявленных дефектов макроструктуры.
2) Описание особенностей структуры каждого участка зоны термического влияния.
3) Выводы о прочности и надежности исследованного сварного шва.
Лабораторная работа 2
Таблица 2.2
Лабораторная работа 3
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ, ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ
СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ТС-300 И
ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО ВНЕШНИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Цель работы:
1) ознакомиться с конструкцией и принципом действия источника питания сварочной дуги, изучить работу и взаимодействие всех узлов сварочного трансформатора ТС-300;
2) приобрести навыки снятия внешних характеристик источника питания;
3) построить и исследовать семейство внешних характеристик источника питания.
Необходимое оборудование: сварочный трансформатор ТС-300, реостат и измерительные приборы.
Порядок выполнения работы
1) по описанию и схемам ознакомиться с конструкцией и принципом действия узлов регулирования сварочного тока трансформатора ТС-300.
2) Ознакомиться со схемой включения измерительных приборов в цепи сварочного трансформатора.
3) Рукояткой регулятора сварочного тока установить вторичную обмотку трансформатора в крайнее верхнее положение (минимальный режим). Замерить напряжение холостого хода. Данные занести в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Экспериментальные данные для построения внешних характеристик
Положение регулятора | Напряжение холостого хода | Ток короткого замыкания | Промежуточное положение реостата | |||||
U1 | I1 | U2 | I2 | U3 | I3 | |||
Верхнее | ||||||||
Нижнее | ||||||||
Промежуточное 1 | ||||||||
Промежуточное 2 |
4) Вставить электрод в электрододержатель и замкнуть его накоротко на стол сварщика. Замерить ток короткого замыкания. Данные занести в табл. 3.1.
5) Подключить электрододержатель к реостату. Не меняя положения подвижной обмотки трансформатора (ручки регулятора), получить несколько промежуточных значений режимов сварки (4 – 5) за счет изменения сопротивления реостата. Данные занести в табл. 3.1.
6) на основании экспериментальных данных построить внешнюю характеристику, т. е. зависимость напряжения на зажимах источника от тока нагрузки (сварочного тока).
7) установить вторичную обмотку трансформатора в крайнее нижнее положение (максимальный режим). по приведенной методике построить внешнюю характеристику и две промежуточные характеристики при средних положениях регулятора тока.
8) на семейство внешних характеристик источника питания наложить внешнюю характеристику электрической дуги (U p = 30В) и определить режимы ее устойчивого горения (Ip) для заданных положений регулятора сварочного тока (см. рис. 3.1).
Рис. 3.1. Определение режима устойчивого горения дуги
Содержание отчета
1) Принципиальная электрическая и магнитная схемы трансформатора.
2) Описание принципа работы регулятора тока и объяснение физической сущности процесса регулирования с указанием положений регулятора при максимальном и минимальном значениях тока дуги и преимущества данного метода регулирования.
3) Схема включения реостата и измерительных приборов в цепь источника питания.
4) Формулировка определения внешней характеристики источника питания электрической дуги.
5) Описание методики проведения опытов, их результаты в виде таблиц и графиков.
6) выводы.