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