Analiza technologiczna konstrukcji.

Konstrukcja wykonana jest z rury o średnicy 80mm i grubości ścianki 10mm oraz pręta płaskiego o szerokości 80mm i grubości 12mm.

Ze względu na rodzaj konstrukcji i grubość zastosowanych materiałów najbardziej odpowiednim sposobem spajania jest spawanie elektryczne elektrodą otuloną.

Analiza innych sposobów łączenia

KLEJENIE - nie można zastosować ze względu na odpowiedzialność konstrukcji. Połączenie nie jest narażone na naprężenia nie będące wyłącznie ścinającymi

ZGRZEWANIE - nie można zastosować ze względu na grubość zastosowanych materiałów. Potrzebny byłby zbyt duży prąd do wytworzenia spoiny.

LUTOWANIE - nie można zastosować, połączenie nie jest narażone na naprężenia nie będące wyłącznie ścinającymi

Analiza spawalności

Materiały użyte do wykonania konstrukcji:

-Rura 80∗10

R35 BN-75/0631-01

Kategoria A

Klasa stali 2

Grupa stali 24

Skład chemiczny:

pierwiastek	C	Mn	Si	Pmax	Smax	Cumax
zawartość [%]	0,07÷0,16	0,40÷0,75	0,12÷0,35	0,040	0,040	0,040

-Pręt płaski 80∗12

ST3SY PN-72/H-84020

Kategoria A

Klasa stali 1

Grupa stali 15

Skład chemiczny:

pierwiastek	C	Si	Pmax	Smax	Crmax	Nimax	Cumax
zawartość [%]	0,22	0,03÷0,15	0,050	0,050	0,030	0,030	0,030

Obliczenia spawalności

- Spawalność wynikająca z czynników metalurgicznych:

C_E = C% + (Mn% / 6) + (Cr% / 5) + (V% / 5) + (Mo% / 4) + (Ni% / 15) = (Cu% / 13)

- Spodziewana twardość w złączu:

HV_min = 1200 ∗ C_E - 260

Hv_max = 1200 ∗ C_E - 200

- Spawalność wynikająca z czynników technologicznych:

C_Eg = C_E = 0,0244g gdzie:

g - grubość materiału [cm]

- Obliczenia dla materiału rury R35

C_E = 0,16 + (0,75 / 5) + (0,25 / 13) = 0,33

HV_min = 1200 ∗ 0,33 - 260 = 136

HV_max = 1200 ∗ 0,33 - 200 = 196

C_Eg = 0,33 + 0,0244 ∗ 1 = 0,35

- Obliczenia dla materiału pręta płaskiego ST3SY

C_E = 0,22 + (0,3 / 5) + (0,3 / 15) + (0,3 / 13) = 0,32

HV_min = 1200 ∗ 0,32 - 260 = 124

HV_max = 1200 ∗ 0,32 - 200 = 184

C_Eg = 0,32 = 0,0244 ∗ 1,2 = 0,35

Sposoby łączenia elementów

Połączenia elementów 2 oraz 3 z elementem 1

Spoina „K” wg P-75/-69014

b=1

c=2

β=45^o

a) dobór średnicy elektrody

dla szerokości szczeliny b≤2 mm średnica elektrody powinna wynosić 3,5 mm

b) natężenie prądu

I=(15+6d)*d gdzie d - średnica elektrody

I=(15+6*3,25)*3,25=112,125 A

Przyjmuję I=115 A

c) prędkość spawania

v_sp = (a_n*I/γ*F_s)*(m/n)

I - natężenie prądu [A]

γ - ciężar spoiwa [g/cm²]

F_s - przekrój poprzeczny ściegu [mm²]

a_n - stała stopienia elektrody [g/A*h]

z norm a_n = 10 [g/A*h]

γ = 7,8 [g/cm²]

F_s = 0,5ab

a = 6

b = 6

F_s = 16 mm²

v_sp = 8,05 [m/h]

Połączenia elementu 4 z elementami 1 i 2

Spoina „1/2 Y” wg P-75/-69014

b=1

c=1

β=45^o

a) dobór średnicy elektrody

dla szerokości szczeliny b≤2 mm średnica elektrody powinna wynosić 3,5 mm

b) natężenie prądu

I=(15+6d)*d gdzie d - średnica elektrody

I=(15+6*3,25)*3,25=112,125 A

Przyjmuję I=115 A

c) prędkość spawania

v_sp = (a_n*I/γ*F_s)*(m/n)

I - natężenie prądu [A]

γ - ciężar spoiwa [g/cm²]

F_s - przekrój poprzeczny ściegu [mm²]

a_n - stała stopienia elektrody [g/A*h]

z norm a_n = 10 [g/A*h]

γ = 7,8 [g/cm²]

F_s = 0,5ab

a = 12

b = 12

F_s = 72 mm²

v_sp = 2,01 [m/h]