Выполнение расчёта и установка режимов ручной дуговой сварки

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

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:

I = K * d, где

I - сила сварочного тока, А;

K -коэффициент, А/мм;

d - диаметр электрода, мм

Коэффициент К в зависимости от диаметра электрода d _Э принимается равным по следующей таблице 2:

 

Таблица. 1.-Коэффициент зависимости диаметра электрода

d Э, мм	1-2	3-4	5-6
К, А/мм	25-30	30-45	45-60

 

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 значение I_СВследуетувеличить на 10–15%. Если же S ≤1,5d_Э, то сварочный ток уменьшают на 10–15%. При сварки 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 αН – коэффициент наплавки, г/А· ч;F_ШВ – 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:

 

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

где tо – 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.

Расход электроэнергии, кВт· ч, определяется по формуле:

где U_Д– 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.

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

 

Таблица. 2.-Значение источника питания

Род тока	η	WO
Переменный	0,8 - 0,9	0,2 - 0,4
Постоянный	0,6 - 0,7	2,0 - 3,0

 

Следующим возникшим вопросом встал выбор режима сварки, но для того что бы выбрать режим, необходимо сначала определить необходимый диаметр электрода,

При выборе диаметра электрода для сварки можно использовать следующие ориентировочные данные (таблица 3):

 

Таблица.3.- Зависимость толщины металла от диаметра электрода

Толщина листа, мм	1-2	3	4-5	6-10	10-15	>15
Диаметр электрода, мм	1.6-2.0	2.0-3.0	3.0-4.0	4.0-5.0	5.0	>5.0

ВЫВОД: Расчёт режима ручной дуговой сварки производится всегда для конкретного случая, когда известен тип соединения, толщина свариваемого металла, марка основного металла и проволоки. Поэтому до начала расчёта следует установить по ГОСТ 8713-79 конструктивные элементы заданного сварного соединения.