Определение режима сварки
Определение режима сварки производится по экспериментально-расчетной методике с использованием эмпирических соотношений, полученных обработкой опытных данных. Параметрами режима автоматической сварки под флюсом являются сварочный ток, напряжение дуги, скорость сварки и скорость подачи сварочной проволоки. Основной параметр – сварочный ток – в случае сварки по стыку с зазором без раздела кромок определяется исходя их условия полного провара свариваемого сечения на величину H.
Расчет сварочного тока, А, производится по формуле
,
Где dэ – диаметр электродной проволоки, мм;
а – плотность тока, А/мм2.
При сварке для более глубокого проплавления рекомендуется использовать высокие значения плотности тока в электродной проволоке (а ≥40 ÷ 50 А/мм2 ), а при наплавке для снижения глубины проплавления принимается а≤ 30 ÷ 40 А/мм2. Диаметр электродной проволоки желательно выбирать таким, чтобы он обеспечил максимальную производительность сварки (наплавки) при требуемой глубине проплавления. Зависимость силы сварочного тока и его плотности на глубину проплавления приведена в таблице 2.
Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, рассчитывается по формуле
,
где dпр – диаметр проволоки, мм;
ρ – плотность металла электродной проволоки, г/см3 (для стали ρ =7,8 г/см3);
αp - коэффициент расплавления проволоки сплошного сечения при сварке под флюсом, определяется по формулам:
для переменного тока ,
для постоянного тока прямой полярности ,
для постоянного тока обратной полярности αр= 10 ÷ 12 г/А·ч
Таблица 2 – Влияние силы сварочного тока и его плотности на глубину проплавления при автоматической сварке под флюсом
Диаметр электродной проволоки,мм | Сила и плотность сварочного тока | Глубина проплавления, мм | |||||
Сила сварочного тока, А | |||||||
Плотность тока, А/мм2 | |||||||
Сила сварочного тока, А | |||||||
Плотность тока, А/мм2 | |||||||
Сила сварочного тока, А | |||||||
Плотность тока, А/мм2 | |||||||
Сила сварочного тока, А | |||||||
Плотность тока, А/мм2 |
Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока при использовании флюса АН-348А следующая:
Сила сварочного тока, А | 180-300 | 300-400 | 500-600 | 600-700 | 700-850 | 850-1000 |
Напряжение дуги, В | 32-34 | 34-36 | 36-40 | 38-40 | 40-42 | 41-43 |
Скорость сварки, м/ч, рассчитывается по формуле
,
где αН - коэффициент наплавки, г/А ч;
αН = αР·(1-Ψ),
где Ψ - коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание, Ψ =0,02 ÷ 0,03.
Масса наплавленного металла, г, определяется по формуле GH=VH∙ρ ,
где VH - объем наплавленного металла, см3.
Объем наплавленного металла, см3, определяется из выражения
VH=FH∙h,
где FH – площадь наплавленной поверхности, см2;
h – высота наплавленного слоя, см (с учетом припуска на обработку 2…3 мм).
Расход сварочной проволоки, г, определяется по формуле
Gпр=GH∙(1+ψ),
где Ψ – коэффициент потерь на угар и разбрызгивание.
Расход флюса, г/пог.м, определяется по формуле
,
где Uд – напряжение дуги, В
Время горения дуги, ч, определяется по формуле
,
Полное время сварки, ч, определяется по формуле
,
где kП – коэффициент использования сварочного поста, kП = 0,6 ÷ 0,7.
Расход электроэнергии, кВт· ч, определяется по формуле
,
где UД– напряжение дуги, В;
η– КПД источника питания: при постоянном токе 0,6÷0,7 , при переменном 0,8÷ 0,9;
W0– мощность источника питания, работающего на холостом ходе,
кВт·ч (на постоянном токе 2,0÷ 3,0 кВт, на переменном – 0,2÷ 0,4 кВт).
Толщина слоя флюса в зависимости от силы сварочного тока приведена в таблице:
Сварочный ток, А | 200-400 | 400-800 | 800-1200 |
Толщина слоя флюса, мм | 25-35 | 35-45 | 45-60 |
Технические характеристики аппаратов для автоматической сварки и наплавки под флюсом приведены в таблице П2, таблице П3 приложения.
Результаты расчета режима автоматической сварки под флюсом свести в таблицу 6
Таблица 6 Расчет параметров автоматической сварки под флюсом
№ п/п | Наименование параметра | Расчетная формула | Численное значение |
Материал заготовки (группа стали, обозначение) | |||
Толщина заготовки а, мм | |||
Сварочный ток, А | |||
Скорость подачи электродной проволоки, м/ч | |||
Скорость сварки, м/ч | |||
Масса наплавленного металла, г | |||
Объем наплавленного металла, см3 | |||
Расход сварочной проволоки, г | |||
Расход флюса, г/пог.м | |||
Время горения дуги, ч | |||
Полное время сварки, ч | |||
Расход электроэнергии, кВт· ч |