Расчёт параметров режимов ручной дуговой сварки

Исходные данные:

- основной металл – сталь 09Г2С ГОСТ 19281-89;

- толщина металла – 16 мм;

- марка сварочных электродов – УОНИ 13/55;

- тип соединения – стыковое;

- тип шва – кольцевой;

- тип шва по количеству проходов – многопроходный;

- тип сварного соединения – С17 ГОСТ 5264-80. Оно представлено на рисунке 5.

Рисунок 5 – Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей и шва сварных соединений типа С17 ГОСТ 5264-80

 

Согласно ГОСТ 5264-80, кромки деталей и сварной шов имеют следующие конструктивные параметры: толщины S = S₁ = 16 мм; e = 22 ± 3 мм; g = мм.

1) Диаметр электрода принимается в зависимости от толщины листа согласно таблице 6.

Таблица 6 – Зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого металла при ручной дуговой сварке

Толщина листа, мм	1- 2		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

 

Принимаем диаметр электрода = 5,0 мм.

2) Сила сварочного тока . Она рассчитывается по формуле:

, (3)

где К – коэффициент, равный 25-60 А/мм. Его значение принимается в зависимости от диаметра электрода по таблице 7.

Таблица 7 – Зависимость коэффициента К от диаметра электрода

Диаметр электрода , мм	1- 2	3-4	5-6
Коэффициент К, А/мм	25-30	30-45	45-60

 

Принимаем К = 48…50 А/мм. Тогда

А.

Принимаем = 248…250 А.

3) Длина сварочной дуги . Она определяется по формуле:

; (4)

мм.

4) Напряжение дуги . При ручной дуговой сварке оно изменяется в сравнительно узких пределах т для электродов марки УОНИ 13/55 составляет 22-26 В. Принимаем = 24-26 В.

5) Скорость сварки . При ручной дуговой сварке она, см/с, определяется по формуле:

, (5)

где - коэффициент наплавки, г/А*ч; - удельный вес наплавленного металла, 7,8 г/см ; - площадь наплавленного металла за данный проход, см .

Коэффициент наплавки принимается на основе рекомендаций паспорта на данную марку электрода (таблица 8).

Таблица 8 – Значение коэффициента наплавки для некоторых марок электродов

Марка электрода	УОНИ 13/45	УОНИ 13/55	ЦЛ-9	ЦЛ-11	ЭА 400/10У	ОММ 5	ГЛ-14
	9,5	9,5	11,5	11,0	12,0	7,2	8,0

Принимаем коэффициент наплавки = 9,5 г/А*ч.

Площадь наплавленного металла за данный проход определяется так:

; (6)

мм = 0,4…0,6 см .

Тогда скорость сварки:

см/с.

6) Определение числа проходов n. Оно определяется по формуле:

, (7)

где - общая площадь наплавленного металла, рассчитываемая для данной разделки кромок следующим образом:

, (8)

где - угол скоса кромок; с – величина выпуклости шва, мм; а – величина зазора в стыке, мм; f – глубина разделки, мм. Тогда

мм ;

.

Сварка выполняется за 4 прохода.

7) Определение ширины шва b. Она при данной разделке кромок:

, (9)

мм.

8) Основное машинное время при ручной дуговой сварке определяется по формуле:

; (10)

с = 62 мин.

Так как проходов 4, то окончательное основное машинное время 248 мин.

9) Расчёт количества электродов. Оно определяется как:

; (11)

г = 4,2…4,7 кг.

Так как проходов 2, то общая потребная масса электродов составляет 16,8…19,2 кг.