Федеральное агентство по образованию РФ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Машиностроительный

Направление Технологические машины и оборудование

Кафедра Оборудование и технология сварочного производства

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ СВАРКИ НА

УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ СТАЛИ 15ХСНД

Выпускная квалификационная работа

(на соискание квалификации бакалавр)

Студент группы 4В11 _________________ Д.С.Киндышев

“___”________2005г.

Руководитель

к.т.н., доцент кафедры ОТСП _________________ А.Ф. Князьков

“___”________2005г.

Нормоконтроль

к.т.н., доцент кафедры ОТСП _________________ А.Ф. Князьков

“___”________2005г.

Допустить к защите _________________ Б.Ф. Советченко

Заведующий кафедрой

“___”________2005г.

ТОМСК - 2005

Федеральное агентство по образованию Р Ф

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра_____________________

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой____________И.О.Ф.

(Подпись, дата)

ЗАДАНИЕ

на выполнение выпускной квалификационной работы

(курсового проекта, работы)

Студенту____________________________________________________

1.Тема выпускной квалификационной работы (курсового проекта, работы)___________________________________________________________________________________________________________________________

(утверждена приказом ректора (распоряжением декана) от______№____

2.Срок сдачи студентом готовой работы ___________________________

3.Исходные данные к работе_____________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

4.Содержание текстового документа (перечень подлежащих разработке вопросов)

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

5.Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

5.1.

_____________________________________________________________

5.2.

_____________________________________________________________

5.3.______________________________________________________

5.4.

_________________________________________________________

5.5.

_________________________________________________________

5.6.

_________________________________________________________

6.Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы

( с указанием разделов)

6.1.

_________________________________________________________

6.2.

_________________________________________________________

6.3.

_________________________________________________________

6.4.

_________________________________________________________

7.Дата выдачи задания на выполнение выпускной квалификационной работы (курсового проекта, работы)

_______________________________________________________

Руководитель________________________

(подпись, дата)

Задание принял к исполнению

____________________________________

(подпись, дата)

РЕФЕРАТ

Дипломная работа 44 с., 8 рис., 7 табл., 13 источника, 2 прил., 3 л. графич. материала.

УДАРНАЯ ВЯЗКОСТЬ, ИМПУЛЬСНОЕ ПИТАНИЕ, СВАРКА В СРЕДЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА, СТАЛЬ 15ХСНД, ПЕРЕНОС МЕТАЛЛА, ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА, ПЛАВЯЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОД, КАПЛЯ МЕТАЛЛА.

Объектом исследования является изменение ударной вязкости при отрицательной температуре с использованием импульсного источника питания.

Цель работы – исследование влияния импульсной сварки на ударную вязкость стали 15ХСНД.

В процессе работы проводились экспериментальные исследования изменения ударной вязкости при использовании импульсного источника питания.

В результате проведённых опытов было получено повышение ударной вязкости в среднем на 3,48 Дж/см².

Достигнутые показатели: повышение ударной вязкости при тех же режимах сварочного тока.

Данные исследования могут быть использованы при строительстве крупногабаритных конструкций, работающих при низких температурах.

Дипломная работа выполнена в текстовом редакторе Мicrosoft Word 2003.

ABSTRACT

Degree work 44s., 8 fig., 7 tabl., 13 sources, 2 encl.s, 3 l. grafich. material.

STRIKING VISCOSITY, PULSED POWER SUPPLY, WELDING In AMBIENCE of the CARBON DIOXIDE, STEEL 15ХСНД, CARRYING the METAL, NEGATIVE TEMPERATURE, MELTING ELECTRODE, DROP of the METAL.

The Object of the study is a change to striking viscosity under negative temperature with use pulsed power source.

The Purpose of the work -a study of the influence under pulsed welding on striking viscosity becomes 15ХСНД.

In process of the work were conducted experimental studies of the change to striking viscosity when use pulsed power source.

As a result called on experience was received increasing to striking viscosity on 3,48 Dzh/sm² at the average.

The Reached factors: increasing to striking viscosity under the same mode of the welding current.

The Data of the study can be used at construction крупногабаритных design, working under low temperature.

Degree work is executed in text editor Microsoft Word 2003.

Содержание

1 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 3 4 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.2 5.3 5.4 6 7

Введение Ударная вязкость при отрицательной температуре Влияние на ударную вязкость Прочность при низких температурах Свойства основного металла Свойства сварных соединений и конструкций Методика определения ударной вязкости при отрицательных температурах Особенности импульсного питания сварочной дуги с плавящимся электродом в углекислом газе Анализ сил, действующих на расплавленный металл электрода Силы поверхностного натяжения Электродинамическая сила Реактивное давление паров металла, испаряющихся с торца электрода Давление потоков заряженных частиц Сила тяжести Причины изучения сил, действующих на каплю Требования к процессу сварки Особенности выбора системы питания Технология сварки Характеристика свариваемости стали Состав и свойства стали 15ХСНД Общие технологические свойства Оценка свариваемости Характеристика сварки в углекислом газе Выбор сварочных материалов Параметры режимов сварки Испытания на ударную вязкость Техника безопасности Заключение Список использованной литературы Приложение А Протокол испытаний на ударный изгиб Приложение В Протокол испытаний на ударный изгиб Графический материал: ФЮРА.341591.001.Э1 Сущность импульсного питания сварочной дуги ФЮРА.341591.002 Подготовка образцов ФЮРА.341591.003 Фотосъёмка процесса переноса металла

С. 8 9 9 10 10 11 12 16 17 17 18 20 22 24 24 26 28 31 31 31 32 32 33 34 36 38 39 41 42 43 44 На отдельных листах

Введение

Целью данной работы является определение ударной вязкости при пониженных температурах с применением импульсного источника питания в среде углекислого газа. Эта характеристика пластичности является важной для особо ответственных конструкций, которые работают при различных, знакопеременных нагрузках.

В данном случае будет использоваться низколегированная конструкционная сталь 15ХСНД, которая используется при строительстве мостовых конструкций. Соединение будет стыковое, и из него вырежем сварочные швы, для которых проведём испытания согласно ГОСТ 9454-78.

В качестве источника питания будет использоваться источник, разработанный на кафедре ОиТСП, специально для сварки в углекислом газе.

Сварка импульсной дугой была сначала разработана для инертной среды, в частности для аргона, но из-за экономических показателей появилась необходимость перехода на более дешёвый газ, поэтому был выбран углекислый газ. Производить сварку в среде аргона импульсно – дуговой сваркой намного легче, в силу таких особенностей, как малая теплопроводность газа, малые удерживающие силы, действующие на каплю в процессе струйного переноса, а также инертность самого газа.

Сварка в углекислом газе будет вестись длиной дугой (без коротких замыканий) при её импульсном питании, что позволит расширить диапазон параметров режима.

Ожидается, что при применении импульсного источника питания повысится ударная вязкость, так как при импульсах происходит дегазация сварочной ванны, то есть уменьшается количество газовых и шлаковых включений.