Расчет режимов сварки сварочного тока

6.1. Расчет режимов ручной дуговой сварки (наплавки)

При ручной дуговой сварке (наплавке) к параметрам режима сварки относятся сила сварочного тока, напряжение, скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки), род тока, полярность и др.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения и положения шва в пространстве.

При выборе диаметра электрода для сварки можно использовать следующие ориентировочные данные:

В многослойных стыковых швах первый слой выполняют электродом 3–4 мм, последующие слои выполняют электродами большего диаметра.

Сварку в вертикальном положении проводят с применением электродов диаметром не более 5 мм. Потолочные швы выполняют электродами диаметром до 4 мм.

При наплавке изношенной поверхности должна быть компенсирована толщина изношенного слоя плюс 1–1,5 мм на обработку поверхности после наплавки.

Сила сварочного тока, А, рассчитывается по формуле:

где К – коэффициент, равный 25–60 А/мм; d_Э – диаметр электрода, мм.

Коэффициент К в зависимости от диаметра электрода d_Э принимается равным по следующей таблице:

Силу сварочного тока, рассчитанную по этой формуле, следует откорректировать с учетом толщины свариваемых элементов, типа соединения и положения шва в пространстве.

Если толщина металла S ≥ 3d_Э, то значениеI_СВ следует увеличить на 10–15%. Если же S ≤ 1,5d_Э, то сварочный ток уменьшают на 10–15%. При сварке угловых швов и наплавке, значение тока должно быть повышено на 10–15%. При сварке в вертикальном или потолочном положении значение сварочного тока должно быть уменьшено на 10–15%.

Для большинства марок электродов, используемых при сварке углеродистых и легированных конструкционных сталей, напряжение дуги U_Д= 22 ÷ 28 В.

Расчет скорости сварки, м/ч, производится по формуле:

где α_Н – коэффициент наплавки, г/А ч (принимают из характеристики выбранного электрода по табл. 9 приложения); F_ШВ – площадь поперечного сечения шва при однопроходной сварке (или одного слоя валика при многослойном шве), см 2 ; ρ – плотность металла электрода, г/см 3 (для стали ρ =7,8 г/см 3 ).

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/см 3 ).

Расчет массы наплавленного металла, г, при ручной дуговой наплавке производится по формуле:

где F_НП – площадь наплавляемой поверхности, см 2 ; h_Н – требуемая высота наплавляемого слоя, см.

Время горения дуги, ч, (основное время) определяется по формуле:

Полное время сварки (наплавки), ч, приближенно определяется по формуле:

где t_O – время горения дуги (основное время),ч; k_П – коэффициент использования сварочного поста, который принимается для ручной сварки 0,5 ÷ 0,55.

Расход электродов, кг, для ручной дуговой сварки (наплавки) определяется по формуле:

где k_Э – коэффициент, учитывающий расход электродов на 1 кг наплавленного металла (табл. 9 приложения).

Расход электроэнергии, кВт ч, определяется по формуле:

где U_Д– напряжение дуги, В; η– КПД источника питания сварочной дуги; W_O–мощность, расходуемая источником питания сварочной дуги при холостом ходе, кВт; Т– полное время сварки или наплавки, ч.

Значения η источника питания сварочной дуги и W_O можно принять по таблице:

Выбор и обоснование источника питания сварочной дуги может быть осуществлен по табл. 1–5 приложения.

Источник

Выбор и расчет режима сварки

Любой сварщик знает, что такое режим сварки, но не каждый сможет сходу сказать, как его настроить. Это не удивительно, ведь режим сварки состоит из множества параметров, как основных, так и вспомогательных. При этом все они играют вполне определенную роль и от их правильной настройки во многом зависит качество сварного соединения.

В этой статье мы научим вас делать правильный выбор и расчет режимов сварки, расскажем, какие правила нужно соблюдать, чтобы настроить аппарат. Уточним, что в данном материале мы будем говорить о режиме для ручной дуговой сварки (РДС), как наиболее простой и распространенной.

Параметры режима сварки

Выбор режима сварки начинается с параметров. Существуют основные и дополнительные. Несмотря на названия, все они важны и нужно уметь отдельно настраивать каждый параметр.

• Значение сварочного тока.
• Род тока (постоянный, переменный) и полярность тока (обратная, прямая).
• Значение напряжения дуги.
• Диаметр применяемого электрода.
• Скорость сварки.
• Количество проходов, за которые наплавляется шов.

• Способ разделки кромок, их форма.
• Качество подготовки металла под сварку.
• Тип используемого электрода, марка, покрытие и т.д.
• Положение сварки (горизонтальное, вертикальное, потолочное и пр.)
• Угол сварки

Новички часто настраивают только основные параметры, совершенно забывая о дополнительных. Это большая ошибка. Любой опытный мастер подтвердит, что основные и дополнительные параметры взаимосвязаны и ими нельзя пренебрегать.

Приведем простой пример. Чтобы выбрать диаметр электрода, нам нужно узнать толщину металла, который нужно сварить, а также понять, какая форма разделки кромок будет использоваться. В интернете есть разные таблицы, упрощающие подбор режимов сварки, но вы должна не бездумно устанавливать значения из таблиц, а понимать суть.

Приведем еще один пример касаемо электродов. Помимо выше упомянутых критериев также важно понимать, в каком положении будет вестись сварка. Например, вам нужно сварить потолочный шов. Для этих целей сразу можно отмести электроды диаметром более 4 миллиметров. И это лишь одна ситуация из сотен возможных.

Расчет сварки

Чтобы понимать суть, неплохо было бы научиться рассчитывать режим сварки. Мы научим вас производить расчет режимов ручной дуговой сварки, поскольку эта статья посвящена именно РДС. Естественно, расчет для сварки полуавтоматом или любым другим методом будет другим. Но в рамках одной статьи невозможно раскрыть все способы расчета. Так что остановимся на РДС.

Сварочный ток

Сила сварочного тока — один из важнейших параметров. Ведь чем выше сила тока, тем быстрее металл нагревается и плавится. А высокая скорость плавления не всегда на руку, но об этом мы поговорим позже. Также при большой силе тока может образоваться перегрев электрода и детали, появятся прожоги.

Боясь совершить такие ошибки новички часто просто устанавливают минимальное значение силы тока, усложняя тем самым себе задачу. В итоге они получают не проваренные швы и нестабильное горение сварочной дуги. В худшем случае сварка просто прерывается, поскольку дуга погасает.

Если вы начинающий сварщик, можете воспользоваться таблицей снизу.

А для всех практикующих мастеров предлагаем использовать следующую формула расчета сварочного тока:

где К – коэффициент, dЭ – диаметр электрода, в миллиметрах.

Коэффициент («К») зависит от диаметра электрода («dЭ»). Чтобы узнать коэффициент посмотрите таблицу ниже:

Помимо силы важно правильно установить полярность и род тока. Здесь важно учитывать следующие особенности: если установить обратную полярность, то глубина сварки увеличится примерно на 30-40%. И наоборот, если использовать прямую полярность. Также происходит и при работе с постоянным током, глубина провара увеличивается примерно на 10-15%. А при переменном токе наоборот снижается.

Большинство опытных сварщиков устанавливают полярность и род тока по своему усмотрению. Они наблюдают за горением дуги, ее стабильностью. И исходя из этого уже выбирают данные значения.

Скорость сварки

Расчет скорости сварки необязательно проводить с помощью формул. Можно обратиться к нормативным документам, ГОСТам. В них прописана скорость сварки для каждого типа металла. На эти значения можно смело ориентироваться. Идеальным считается шов, который не имеет не проваренных участков или прожогов. Не должно быть наплывов. Также считается, что ширина качественного шва должна получиться в 2 раза больше, чем ширина используемого электрода.

Также не лишним станет понимание, что происходит с металлом при повышении или понижении скорости сварки. Если скорость слишком большая, то металл просто не нагреется до нужной температуры и швы получатся не проваренными. А значит, хрупкими и недолговечными. Ну а если скорость слишком маленькая, то металл будет сильно плавиться, образуются наплывы. Словом, стремитесь к золотой середине.

Диаметр электрода

С диаметром электрода все более-менее просто. Чем толще металл, тем больше диаметр электрода. Ниже таблица с примерными значениями.

Вместо заключения

Зная, что такое режим сварки, и понимая, как его настраивать вы уже существенно упрощаете себе работу. Ведь далее вам остается просто соблюсти технологию сварки и тогда вы гарантировано получите качественный шов. Отнеситесь серьезно к настройке режима, ведь малейшая ошибка может стоит вам не только потраченного времени, но и незаработанных денег.

Новички могут на первом этапе пользовать таблицами из интернета. Всем практикующим и опытным мастерам можем только посоветовать учиться самому настраивать сварочный аппарат и подбирать расходные материалы. Поделитесь своим опытом в комментариях, он будет полезен для наших читателей. Желаем удачи в работе!

Источник



Расчет режимов сварки

Режимы сварки выбираются после назначения способа сварки, выбора разделки кромок с учетом свойств, свариваемого материала. На основании большого количества экспериментального материала и расчетных методик созданы таблицы режимов и номограммы, которые позволяют устанавливать оптимальный режим, обеспечивающий высокое качества сварного соединения.

Основными параметрами режима при ручной сварке покрытыми электродами являются: род тока и его полярность, диаметр электрода и сила тока. Род тока и полярность выбираются в зависимости от состава покрытий, диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, сила тока жестко связана с диаметром электрода. При автоматической сварке основными параметрами режимов являются: род тока и полярность, диаметр электродной проволоки, сила тока, Iсв, напряжение на дуге Uд, скорость сварки Vcв, скорость подачи электродной проволоки Vпод, марка флюса или газа.

В случае сварки в защитной среде обязательно указывается расход газа, обеспечивающий защиту зоны сварки. Выбор всех этих параметров осуществляется в зависимости от марки свариваемого материала, способа сварки и типа сварного соединения, используя таблицы и номограммы, либо расчетные формулы.

Сварочное оборудование выбирается из условия обеспечения режимов сварки, применяемогоспособа сварки и свойств свариваемого материала, апри ручной сварке штучными электродами в зависимостиот химического состава покрытия и режимов сварки.

Для приварки люка выбран полуавтоматический метод сварки сплошной проволокой. Это связано с тем, что в монтажных условиях не всегда возможно устранить фактор нарушения газовой защиты от ветровых нагрузок. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла.

Исходя из конструкции базовая толщина свариваемых изделий 5. 8 мм, поэтому за основу принимаем катет 6 мм. Руководствуясь данными приведёнными в таблице 2, выбираем диаметр электродной проволоки равным 1,6 мм.

Данные по выбору диаметра электродной проволоки

Характер расчета зависит от вида соединения, типа разделки, количества наплавленного металла.

Произведем расчет режимов сварки углового однопроходного шва с катетом 6.

Ширина шва Е_ш зависит от катета, который для различных толщин задан ГОСТ 14771-76 применительно к угловым, тавровым соединениям.

где k – катет шва.

В данном расчете катет шва равен k = 6 мм

Еш = 1,4 *6 = 8,4 мм (2)

Для получения качественного сварного шва расчетное значение увеличиваем на 2…3 мм, т. е. Е=12 мм

Глубина проплавления рассчитывается из условия

h_пр = ( 0,85 … 1 ) * k — 0,035 * k 2 , (3)

где k- катет шва.

Значение в скобках принимаем равное 0,85

h_пр = 1*6 – 0,035 * 36 мм = 4.74 мм

По диаметру электродной проволоки определяем значение сварочного тока.

где d_эл— диаметр электродной проволоки.

Для сварки данного изделия будет использоваться сварочная проволока диаметром равный 1,6 мм.

I_св = 100 * 1,6 * ( 1,6 – 0,5 ) + 50 = 226 А.

Напряжение на дуге рассчитывается по формуле

где I_св – значение сварочного тока, А;

d_эл – диаметр электродной проволоки, мм.

U_g = 20 + 0,05 * 226 * 1,6 -0,5 = 48.25 В.

Площадь сечения наплавленного металла F_н определяется из соотношения

где k – катет шва;

k_у – коэффициент, учитывающий выпуклость шва.

Для катета 6 этот коэффициент равен 1,45

Подставляя данные в формулу (6) получим

F_н = 0,5 * 36 * 1,45 = 26 мм 2

Скорость сварки определяется по формуле:

где р — плотность свариваемого металла (7,8 г/см 3 );

α_н -коэффициент наплавки.

Для механизированной сварки в защитных газах α_н составляет 15 – 18 г/А*ч.

Коэффициент наплавки принимаем равный 15 г/А*ч.

V_св = 15 *226 / 7,8 * 26 = 113 м/ч

Скорость подачи электродной проволоки равна,

где V_св – скорость сварки;

F_н – площадь сечения наплавленного металла шва;

d_эл – диаметр электродной проволоки.

V_пп = 4 * 113 * 24/ 3,14 * 1.6 = 552 м/ч.

Значение расхода защитного газа принимаем в соответствие с таблицей 3

В рассматриваемом случае расход газа составит 10л/мин.

Зависимость напряжения и расхода углекислого газа от силы тока

Таблица режимов сварки в среде защитных газов

Таким образом, сварку предлагается выполнять методом механизированной сварки цельной проволокой. Применяемая проволока СВ08Г2С относится к разряду омедненных. Характеристики проволоки сварочной СВ08Г2С соответствуют ГОСТ 2246-70. СВ08Г2С обеспечивает надежность соединений благодаря ее высоким сварочно-технологическим свойствам. Диаметр стальной сварочной проволоки СВ08Г2С варьируется от 0,8 до 4,0 мм, она поставляется в мотках и на кассетах. Проволока СВ08Г2С применяется для сварочных работ малоуглеродистых и низколегированных сталей. Сварка проводится и в смеси аргона AR и углекислого газа СО2 (соотношение рабочих газов в смеси 80/20) и в среде чистого углекислого газа.
В процессе сварки сварочная проволока расплавляется и сваривает раскаленным металлом свариваемые поверхности. Проволока омедненная для сварки соответствует ГОСТу 2246-70.

Рис.8 Сварочная проволока

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Расчет режимов автоматической сварки

Расчет силы сварочного тока, А

где, I_св – сила сварочного тока, А;

d_пр – диаметр сварочной проволоки;

a – плотность тока, принимается равной a≥40-50А/мм 2 , при сварке для более глубокого проплавления.

Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока (флюс ПФК-56с) приведены в таблице 2.4.1:

Таблица 2.7.1-Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока

2) Скорость подачи сварочной проволоки, м/ч

где, α_р – коэффициент расплавления сварочной проволоки, г/Ач для переменного тока определяется по формуле :

I_св – сила сварочного тока, А;

d_пр – диаметр сварочной проволоки, мм;

ρ – плотность металла г/см 3 , (для стали ст3=7,8г/см 3 );

3) Скорость сварки, м/ч

где, α_н – коэффициент наплавки, г/Ач;

Коэффициент наплавки для постоянного тока α_р рассчитывается по формуле:

I_св – сила сварочного тока, А;

F_β – площадь поперечного сечения одного валика, см 2 , принимаем равным 0,4см 2 ;

ρ – плотность металла г/см 3 , (для стали 09Г2С=7,8г/см 3 );-

Масса наплавленного металла, г

где, V_н – объем наплавленного металла, см 3 ;

ρ – плотность металла г/см 3 , (для стали 09Г2С=7,8г/см 3 );

Выполним расчёт общей массы наплавленного металла на корпусные швы L_шва=31,8 м

5) Объем наплавленного металла, см 3

где, F_н – площадь наплавленной поверхности, см 2 ;

h- высота наплавленного слоя, мм;

Расход сварочной проволоки, г

где, G_н – масса наплавленного металла, г;

ψ – коэффициент металла на угар и разбрызгивание, принимается равным 0,02-0,03;

7) Расход флюса, г/пог. м

где U_д – напряжение на дуге, В, берем из таблицы 2.4.1- Зависимость напряжения дуги от силы тока;

V­_св – скорость сварки, м/ч;

Выполним расчёт общей массы флюса

Время горения дуги, ч

где G_н – масса наплавленного металла, г;

I_св – сила сварочного тока, А;

где, α_н – коэффициент наплавки, г/Ач;

Полное время сварки, ч

где, t – время горения дуги, ч;

K_п – коэффициент использования сварочного поста, принимается равным 0,6-0,7;

10) Расход электроэнергии, кВт/ч

где, U_д – напряжение на дуге, В;

I_св – сила сварочного тока, А;

η – КПД источника питания, при переменном токе принимается 0,8-0,9;

W – мощность источника питания, работающего на холостом ходе, кВт×ч, на переменном токе принимаем равным 0,2-0,4кВт;

T – полное время сварки, ч;

t – время горения дуги, ч;

A = ×2,35×0,3×(3,92-2,35) = 51,31 кВт×ч.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1Последовательность изготовления конструкции

Дать характеристику изделию (конструкции) согласно типового задания предприятия, на котором студент проходил производственную практику. Указать назначение изделия, условия его работы на предприятии.

Технологический процесс изготовления конструкции представляет собой последовательность переходов в операциях, производимых для получения изделия. Технологический процесс составляется в соответствии с технологической картой, то есть последовательного изготовления узлов и конструкций в целом. технологическая карта представляет собой следующую последовательность:

1. Очистка металла

6. Подготовка кромок

Рассмотрим технологическую последовательность на примере изготовления простого узла: урна.

Для выполнения работы необходимо произвести подготовку металла под сварку согласно технологической карте, для этого на заготовительном участке его подвергают первоначальной обработке. В подготовительную работу входят следующие операции: правка, очистка, разметка, резка, подготовка кромок.

1. Очистка поверхности металла от загрязнений, масел, ржавчины производится на гидравлических дробе-пескоструйных и дробе-пескометных установках (или металлической щеткой). Также металл очищают стальными вращающимися щетками, шлифовальными кругами, пламенем сварочной горелки, травлением в растворе кислот и щелочей.

2. Прокат поступающий с завода-изготовителя может иметь неровности и искривления. Прокат правят в холодном состоянии на правильных станках (или вручную на правильном стенде). Правку тонколистового металла проводят в холодном состоянии на листоправильных вальцах или прессах, толстолистового металла — в горячем состоянии вручную на правильных плитах.

3. Разметка производится путем нанесения на металл конфигурации заготовки с припуском. Припуск — это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработке. Для разметки применяются разметочные столы или плиты необходимых размеров. При ручной разметке перенос размеров с чертежа на металл в натураль­ную величину осуществляется при помощи рулетки, чертилки, металлической линейки и угольника. Разметка производится с соблюдением экономии металла.

4. Резка выполняется кислородными резаками по намеченной линии контура детали вручную или газорезательными машинами специального назначения. Резка на механических станках более-производительна и дает высокое качество реза. Для механической прямолинейной резки листового металла применяют гильятиновые пресс-ножницы, для резки профильного проката применяют прокатные пресс-ножницы.

5. Штамповка заготовок проводится в холодном или горячем состоянии. Стальные листы толщиной до 6. 8 мм штампуют в хо­лодную. Для металла толщиной 8. 10 мм применяют штамповку с предварительным подогревом.

6. Заготовки зачищаются для удаления заусенцев с кромок деталей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков после кислородной резки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Крупногабаритные детали зачищают переносными пневматическими или электрическими шлифмашинками. Кромки очищают стальными вращающимися щетками, шлифовальными кругами, пламенем сварочной горелки.

Подготовку свариваемых кромок деталей большой толщины выполняют кислородной резкой или обработкой на строгальных или фрезерных станках. Подготовка кромок производится в зависимости от толщины металла, при толщине более 4 мм. производится V, X, K-образный скос кромок.

7. С помощью роликовых вальцов изготавливаются обечайки для сварки различных емкостей цилиндрической формы.

8. Для подготовки тонколистового металла используются кромкогибочные прессы или специальные станки. Гибку деталей и заготовок проводят на металлогибочных вальцах

9. Сборка и прихватка.

Сборка является ответственной операцией в технологическом процессе изготовления конструкций. При сборке важно обеспе­чить точность пригонки и совпадения кромок свариваемых эле­ментов. При сборке могут использоваться сборочно — сварочные приспособления. Точность сборки указывается на чертеже и в технических условиях, для проверки точности сборки использу­ются шаблоны, щупы, измерители швов. Применяются три мето­да сборки и сварки конструкций:

1) Сборка узла а целом с последующей сваркой — изготавливают простые узлы.

2) Последовательная сборка и сварка путем наращивания эле­ментов — способ малопроизводителен.

3) Поузловая сборка и сварка с последующей сборкой и сваркой конструкций из этих узлов — наиболее прогрессивен.

В процессе сборки детали скрепляются короткими, однослой­ными швами, называемыми прихватками. Выполняют их элек­тродами того же типа, что и сварку данного изделия. Длина при­хватки берется от 20 до 120 мм, расстояние между прихватками 200 — 500 мм, перед наложением основного шва с прихваток уда­ляется шлак.

При сборке важное выдержать необходимый зазор и требуемое совмещение кромок.

Первый узел – сборка и прихватка

Выставляется задняя стенка позиция №2 и левая боковина позиция №5. Сборку производится согласно чертежа, с соблюдением точности при­гонки и совпадения кромок. Расставляются прихватки электродом УОНИ 13/55, d эл. = 3 мм, I _св = 115 А. Длина прихваток 20 мм, через каждые 210мм.

Второй узел — сборка и прихватка.

Выставляются согласно чертежа перед­няя стенка позиция №3 и правая боковина позиция №4. Сварка производится как в узле №1

Третий узел — сборка узлов и сварка.

Согласно чертежа производится сборка и выполнение прихваток первого и вто­рого узла. При сборке соблюдаются точность пригонки, подгоняются узлы, выверяются диагонали. Затем произ­водится сварка коробки. Чтобы избе­жать деформации и напряжения соблюдаются меры по их предупреж­дению:

1) расставляются прихватки

2) соблюдается порядок наложения швов.

Швы производятся угловые, без скоса кромок. Кромки совпадают, зазор выставляется 0+2, ширина шва 8 ± 4, усиление 0,5 +1,5 — 0,5. Электродом производятся колебательные движения, в конце заваривается кратер.

Четвертый узел — сборка и сварка узла.

Согласно чертежа устанавливается третий узел. На днище позиции №1 вымеряются углы, центр и расставляются прихватки, очищаются от шлака и производится сварка с соблюдением мер по предупреждению напряжений и деформаций — соблюдается порядок наложения швов, Соеди­нения тавровые, шов выполняется согласно чер­тежа.

Шов 1, 3, 4 выполняются по ГОСТ 5264 — 80 — Т1 ∆3.

Шов №2 согласно ГОСТ 11534 — 75 — Т5 ∆3.

При выполнении этих швов целесообразнее конструкцию устанавливать в удобное положение и швы распола­гать «в лодочку». Детали на столе устанавливаются под углом 45°, с наклоном в 10°, чтобы предотвратить затекание жидкого металла впереди электрода. Дуга горит устойчиво при опирании покрытия электрода на свариваемые кромки изделия. В конце заваривается кратер.

Общий вид изделия

2.2Контроль изготовленной конструкции

В процессе изготовления сварной конструкции необходимо обеспечить требования к сварному шву и качество изделия. Контроль качества изготавливаемой конструкции производится с целью выявления дефектов сварного шва, дефектных участков швов и околошовной зоны. Контроль осуществляется различными методами неразрушающего и разрушающего контроля.

В этом разделе необходимо дать краткое описание контролю внешним осмотром и любому из неразрушающих методов

Внешний осмотр позволяет выявить следующие дефекты:

1. отклонения от геометрических размеров шва – усиление, ширина шва, чешуйчатость.

4. шлаковые включения

5. незаплавленный кратер

7. брызги металла

8. незаваренный корень шва

Внутренние дефекты выявляются рентгенографическими методами, ультразвуковой дефектоскопией, испытанием на герметичность. Этими методами выявляются:

Источник

Расчет режимов при ручной дуговой сварке

При ручной дуговой сварке к параметрам режима сварки относятся: — сила сварочного тока; — напряжение сварки; — скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки); — род и полярность тока. Определение основных режимов РДС производится в следующей последовательности.

1. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения и положения шва в пространстве.

При выборе диаметра электрода для сварки можно использовать следующие ориентировочные данные (Таблица 6.1)

Таблица 6.1 — Определение диаметра электрода в зависимости от толщины соединения

В многослойных стыковых швах первый слой выполняют электродом 3–4 мм, последующие слои выполняют электродами большего диаметра.

Сварку в вертикальном положении проводят с применением электродов диаметром не более 5 мм. Потолочные швы выполняют электродами диаметром до 4 мм.

При наплавке изношенной поверхности должна быть компенсирована толщина изношенного слоя плюс 1–1,5 мм на обработку поверхности после наплавки.

2. Сила сварочного тока, А, рассчитывается по формуле

(6.1)

где К – коэффициент, равный 25–60 А/мм; d _Э – диаметр электрода, мм.

Коэффициент К в зависимости от диаметра электрода d _Э опреде равным по следующей таблице 6.2.

Таблица 6.2 — Определение коэффициента К в зависимости от диаметра электрода

Силу сварочного тока, рассчитанную по формуле (1), следует откорректировать с учетом толщины свариваемых элементов, типа соединения и положения шва в пространстве.

Если толщина металла S ≥ 3d _Э, то значение I _СВ следует увеличить на 10–15%. Если же S ≤ 1,5d _Э, то сварочный ток уменьшают на 10–15%. При сварке угловых швов и наплавке, значение тока должно быть повышено на 10–15%. При сварке в вертикальном или потолочном положении значение сварочного тока должно быть уменьшено на 10–15%. Допустимая плотность тока зависит от диаметра электрода и вида покрытия: чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухудшаются условия охлаждения (табл.6.3)

Таблица 6.3 — Допустимая плотность тока в электроде при ручной дуговой сварке

Диаметр стержня электрода, мм

3. Длину дуги выбирают в зависимости от диаметра электрода

Чем короче дуга, тем выше качество наплавленного металла.

4. Напряжение горения дуги (U_Д, В) пропорционально длине дуги l_д

где a, b – опытные коэффициенты. Для стальных электродов a=10В, b= 2 В/мм. Для большинства марок электродов, используемых при сварке углеродистых и легированных конструкционных сталей, напряжение дуги U _Д= 22 ÷ 28 В. 5. Площадь наплавки определяется как сумма площадей элементарных геометрических фигур, составляющих сечение шва (Рис.6.1).

Рис.6.1- Геометрические параметры для определения площадей элементарных геометрических фигур при сварке

Площадь наплавки одностороннего сварного шва, выполненного с зазором, определяется по формуле, мм

где S-толщина деталей, мм; b — зазор, мм; e – ширина шва мм; q — высота усиления, мм.

6.Скорость сварки, м/ч определятся по формуле

,

где α_Н – коэффициент наплавки, г/А· ч (принимают из характеристики выбранного электрода по таблице 6.4); F _ШВ – площадь поперечного сечения шва при однопроходной сварке (или одного слоя валика при многослойном шве), см 2 ; ρ – плотность металла электрода, г/см 3 (для стали ρ =7,8 г/см 3 ).

Таблица 6.4 — Коэффициенты наплавки для различных марок электродов

Постоянный прямой полярности

7. Масса наплавленного металла, г, для ручной дуговой сварки рассчитывается по формуле

,

где l – длина шва, см .

8. Время горения дуги, ч, (основное время) определяется по формуле

.

9. Полное время сварки, ч, приближенно определяется по формуле

,

где t_O – время горения дуги (основное время),ч; k_П – коэффициент использования сварочного поста, который принимается для ручной сварки 0,5 ÷ 0,55.

10. Расход электроэнергии, кВт· ч, определяется по формуле

,

где η– КПД источника питания сварочной дуги; W_O– мощность, расходуемая источником питания сварочной дуги при холостом ходе, кВт; Т – полное время сварки, ч.

Значения η источника питания сварочной дуги и W_O можно принять по таблице 3.5.

Таблица 3.5 — Определение значения η и W_O в зависимости от рода тока

Дата добавления: 2019-01-14 ; просмотров: 1821 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник