2.2.Технологические особенности газовой сварки различных материалов
2.2.1.Расчет параметров режима ацетиленокислородной сварки
Основные характеристики и показатели газовой сварки зависят от состава, рода и мощности пламени. Основными параметрами процесса газовой сварки являются мощность пламени (Nп), скорость сварки (Vсв), диаметр присадочных прутков (dэ), полная теплота, выделившаяся при сгорании ацетилена (qа), полезная теплота (qм), угол наклона оси пламени к поверхности свариваемого металла (), коэффициент потерь присадочного металла (п), расход ацетилена на шов (Qа), расход ацетилена на 1 м шва (Qам), расход ацетилена на 1 кг расплавленного металла (Qак), расход кислорода на шов (Qк), расход кислорода на 1 м шва (Qкм), расход кислорода на 1 кг расплавленного металла (Qкк).
Мощность пламени определяется количеством сжигаемого в единицу времени горючего газа. Она выбирается из равенства
где К – коэффициент пропорциональности, равный для низкоуглеродистой стали 100-130, для чугуна и легированной стали 75-100, для алюминия 100-150, для меди – 150-225; - толщина металла.
Скорость сварки определяется по формуле
где Lш – длина шва, tо – основное время сварки.
Диаметр присадочного металла выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла. В большинстве случаев диаметр присадки dэ берется от /2 до .
Полная теплота, которая выделялась при сгорании ацетилена, определяется по формуле
где Т – теплотворная способность ацетилена (Т=12600 кал/л), Q – расход ацетилена на сварку.
Полезная теплота определяется по формуле
где Gпол – полное количество расплавленного и проплавленного металла, Sпл – теплосодержание металла при температуре сварки (для стали 10470 Дж/см3 или 1343,5 Дж/ г).
где Fш – площадь поперечного сечения шва, Lш – длина шва, – плотность наплавленного металла.
Коэффициент полезного действия газовой сварки определяется по формуле
где qм – полезная теплота, потраченная на расплавление металла, qа – полная теплота, которая выделилась при сгорании ацетилена.
Коэффициент потерь присадочного металла на угар и разбрызгивание при газовой сварке определяется по формуле
где Gпр – количество расплавленного металла, Gн – наплавленного металла.
Расход ацетилена на газовую сварку шва длиной Lш определяют по мощности наконечника горелки и времени сварки по формуле
где Vа – часовой расход ацетилена наконечником горелки, tо – основное время сварки, 1,05 – коэффициент, учитывающий дополнительный расход газов на зажигание и регулирование горелки.
Расход кислорода на газовую сварку шва длиной Lш определяется по формуле
где Vк – часовой расход кислорода наконечником горелки.
Полный коэффициент полезного действия определяется из формулы
.
Количество металла, которое может быть расплавлено 1 м3 ацетилена:
.
Производительность расплавления и наплавки за час будет определяться по следующим формулам:
.
Расход ацетилена на 1 кг расплавленного металла определяется по формуле
.
Расход кислорода на 1 кг расплавленного металла определяется по формуле
.
Расход газов на 1 метр погонной длины шва определяется по формулам:
.