2. Расчёт режима сварки и некоторых текнико-экономических параметров процесса.

2.1 Параметры режима дуговой сварки в со2 плавящимся электродом:

- диаметр электродной проволоки, d_эл.;

- скорость сварки, V_с;

- сварочный ток, I_св;

- напряжение сварки, U_с;

- вылет электродной проволоки, L_в;

- скорость подачи электродной проволоки, V_пр;

- общее количество проходов, N_пр;

- расход защитного газа (СО₂), q_зг;

При механизированной сварке в СО₂ перемещение горелки осуществляется вручную и в этом случае параметры V_с и L_в жёстко не контролируются, но их расчёт выполняется.

2.2 Подготовка исходных данных. В исходные данные входят:

1. Химсостав и марка свариваемого металла.

2. Химсостав и марка электродной проволоки.

3. Способ сварки по уровню автоматизации (механизированная, автоматическая).

4. Тип соединения.

5. Толщина свариваемого металла.

6. Положение шва и проходов.

7. Тип шва по форме и по количеству проходов.

8. Форма и размеры подготовки кромок под сварку.

9. Общие размеры шва.

Сведения о стандартных типах сварных соединений приведены в ГОСТ 14771 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры». Сведения о нестандартных типах соединений приводятся в конструкторско-технологической документации на свариваемое изделие.

Тип шва по количеству проходов N можно определить по Табл. 1. 1

Т а б л и ц а № 1.1 Определение типа шва по количеству проходов при сварке в СО₂.

Тип шва по количеству проходов	Толщина металла стыкового шва S, мм	Катет К, мм, углового шва при положении
		нижнем	«лодочка»
Однопроходный	0,8…8	1…8	5…11
Двупроходный двухсторонний	3…12	1…8	5…11
Многопроходный	13…120	9…60	12…60

3. Расчёт режимов дуговой сварки в со2 по размерам шва e и h.

Расчёт режима сварки по размера шва (ширина e и глубина проплавления h) производится для однопроходных или двупроходных двусторонних швов, для корневого или подварочного проходов многопроходного шва. Напомним виды проходов шва: корневой, заполняющий, отделочный, подварочный.

Сначала определяем основные параметры режима: d_эл, V_с, I_с, так как они непосредственно зависят от размеров шва e и h, затем – дополнительные параметры: U_с, L_в, V_пр, q_зг, зависящие от основных.

Диаметр электродной проволоки может изменяться в сравнительно широких пределах, а скорость сварки и сварочный ток определяются однозначно при строго заданных двух размерах шва.

2.3.1 Диаметр электродной проволоки, d_эл зависит от толщины металла S и глубины проплавления h. Однако, глубина проплавления зависит от величины зазора в между кромками и формы подготовки кромок под сварку. Для учёта этих факторов введём расчётную глубину проплавления h_р, которую можно определить по Табл.1.2.

Диаметр проволоки рассчитывается по формуле:

d_эл = ( h_р )^0,25 ± 0,05 h_р (1.1)

Предельные значения d_эл ограничиваются способом сварки по уровню автоматизации и пространственного положения шва, Табл.1.3. Полученный расчётным путём d_эл округляют до ближайшего стандартного: 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0 и используют его в дальнейших расчётах.

Т а б л и ц а № 1.2 Определение h_р при механизированной и автоматической сварке..

Т а б л и ц а № 1.3 Ограничения на диаметр электродной проволоки при сварке в СО₂.

Положение шва	Диаметр электродной проволоки dэл, мм при сварке
	механизированной	автоматической
«Лодочка», нижнее	0,8…2,0	0,8…2,0 (4,0)
Вертикальное	 1,2;	-
Горизонтальное	1,4	-
Потолочное	1,2	-

2. Скорость сварки рассчитывается по зависимости, мм/с :

V_с = K_V ( h_р )^1,61(1/ e)^3,36 , (1.2)

где K_V зависит от диаметра электродной проволоки, Табл.1.4.

Т а б л и ц а № 1.4 Значения коэффициента K_V.

dэл, мм	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	2,0
KV	1030	1065	1060	1100	1120	1150

Предельные значения скорости сварки ограничиваются уровнем автоматизации процесса: при механизированной сварке V_с = 4…10 мм/с, для автоматизированной - V_с = 4…20 мм/с.

2. Сварочный ток I_с, А определяем в зависимости от размеров шва:

I_с = К_I ( h_р )^1,32(1/ e)^1,07 , (1.3)

где К_I зависит от диаметра электродной проволоки, Табл.1.5.

Т а б л и ц а № 1.5 Значения коэффициента K_I.

dэл, мм	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	2,0
KI	335	335	430	440	460	480

Расчётные значения I_с ограничиваются диметром электродной проволоки, пространственным положением шва и уровнем автоматизации процесса, Табл.1 6.

Т а б л и ц а № 1.6 Ограничения по сварочному току I_с .

Положение шва	Сила сварочного тока, А
	Расчётная формула	С В А Р К А
		механизированная	автоматическая
«Лодочка», нижнее	Iс  180 (dэл)1,5	60…510	60…1440
Вертикальное	Iс  135 (dэл)1,5	 220	-
Горизонтальное Потолочное	Iс  135 (dэл)1,5	 180	-