§ 5 Сварочные материалы

_{Основным сварочным материалом при электродуговой сварке является электрод, при газовой — присадочная проволока.}

_{Для электродуговой сварки применяют необмазанные электроды и электроды с обмазкой. Необмазанные электроды применяют для ручной сварки малоответственных элементов, электроды с обмазкой — для сварки более ответственных элементов.}

_{В зависимости от назначения электроды различаются по маркам и типам, характеризующим качество металла шва и обмазки.}

_{Одним из прогрессивных методов электродуговой сварки является автоматическая сварка под слоем флюса, так как она снижает трудоемкость сварочных работ, обеспечивает надежную и более высокую прочность шва и способствует экономии электродного металла.}

_{Расчет норм расхода сварочного металла при сварке вручную производят по формуле}

_{где Qнд — расход электродного металла на 1 м сварного шва, кг;}

_{lсш — длина швов одного типа, м;}

_{Σα— потери и отходы электродного металла в % от его полного расхода;}

_{где Qнт — расчетный теоретический вес электродного ме­талла на 1 м шва.}

_{Значение Qнт. определяется исходя из расчетных раз­меров сечения шва.}

_{где Fшт — расчетная теоретическая площадь сечения шва, см}²_;

_{γо.э — объемный вес электродного металла, г/см}³_.

_{Значение Fшт определяется по соответствующим геометрическим формулам в зависимости от типа шва.}

_{При сварке внахлестку (тип шва 1)}

_{Рис. 7. Сварной шов Рис. 8. Сварной шов типа 2. Т-образ-типа 1. Сварка вна- ное стыкование сварных конструкций хлестку}

Рис. 9. Сварной шов типа 3.

Сварка встык без разделки

Рис. 10. Сварной шов типа 4.

Сварка встык с разделкой кромок

_{При Т-образном стыковании свариваемых конструктивных элементов (тип 2)}

_{При сварке встык без разделки кромок (тип 3)}

_{При сварке встык с разделкой кромок (тип 4)}

_{(φ определяется расчетом в зависимости от способа разделки кромок).}

_{Расчетные значения сечения шва принимаются по рабочим чертежам. Действительные размеры сечения шва всегда оказываются больше расчетных (за счет наплава, зазоров, практической трудности выполнения шва с точ­ными расчетными размерами при ручной сварке)}

_{где Кш — коэффициент увеличения площади расчетного сечения шва, зависит от типа сварного шва, толщины свариваемых элементов и колеблется от 1,15 до 1,8.}

_{Объемный вес электродного металла зависит от типа электрода и составляет для голых и тонкообмазанных электродов 7,5 г/см}³_{, для толстообмазанных — 7,8 г/см}³_{. Расчетные значения элементов шва и Кш приведены в табл. 76 и 77.}

_{Таблица 76}

Тип сварного шва	hш мм	Fшт см2	Кш
Тип 1 и 2	2 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20	0,05 0,125 0,195 0,28 0,5 0,78 1,13 1,53 2,01 2,52 3,12	1,9 1,9 1,9 1,7 1,6 1,5 1,4 1,35 1,30 1,25 1,20

Данные для определения площади сечения некоторых типов шва при сварке плоских элементов (F_щд) приведе­ны в табл. 77.

Таблица 77 л и ц а 77
Вид сечения	Толщина свариваемой стали, мм	Зазор, мм	Fшт, см2	Кш	Вид сечения шва	Толщина свариваемой стали, мм	Зазор, мм	Fшт, см2	Кш
1. Встык без скоса кромок (тип 3)	3 4 5 6 7 8	1 2 2,5 2,5 3 3	0,09 0,17 0,23 0,27 0,35 0,37	1,1 1,07 1,07 1,06 1,06 1,05		26 28 30 32 34 36	3 3 3 3 3 3	4,32 4,92 5,57 6,25 6,97 7,74	1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05
2. Встык с V-образным скосом кромок под углом рас- крытия 60° (тип 4)	6 7 8 10 12	2 2 2 2,5 2,5	0,33 0,43 0,53 0,82 1,1	1,07 1,07 1,07 1,07 1,07	Встык с X- образным скосом кромок под углом раскрытия 45°	12 14 16 18 20	3 3 3 3 4	0,96 1,14 1,35 1,54 2,1	1,1 1,10 1,09 1,09 1,08
При увеличении угла раскрытия кромок Fшт сле- дует увеличивать примерно на 18% на каждые 10° увеличения угла	14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36	2,5 2,5 2,5 3 3 3 3 3 3 3 3 3	1,45 1,92 2,36 2,94 3,56 4,17 4,79 5,49 6,23 7,02 7,87 8,76	1,06 1,06 1,06 1,06 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05	При раскры- тии кромок под углом 60° значение Fшт увеличивать на 28%	22 24 26 28 30 32 34 36	4 4 4 4 4 4 4 4	2,38 2,68 3,0 3,32 3,77 4,13 4,5 4,92	1,08 1,08 1,07 1,07 1,07 1,06 1,06 1,06
3. Встык со скосом одной кромки под углом 45°	6 8 10 12 14	2 2 2,5 2,5 2,5	0,32 0,49 0,75 1,01 1,31	1,07 1,07 1,07 1,07 1,06	С К-образным скосом кромок под углом раскрытия 45°	12 14 16 18 20	3 3 3 3 4	1,03 1,23 1,45 1,69 2,37	1.1 1,1 1,09 1,09 1,08
При угле раскрытия кромок 50° значе- ние Fшт увели- чивать на 15%	16 18 20 22 24	2,5 2,5 3 3 3	1,72 2,11 2,69 3,22 3,74	1,06 1,06 1,06 1,05 1,05	При значение Fшт увеличивать на 11%	22 24 26 28 30 32 34 36	4 4 4 4 4 4 4 4	2,67 3,0 3,35 3,72 4,26 4,58 5,11 5,57	1,08 1,07 1,07 1,06 1,06 1,05 1,05 1,05

Норма потерь и отходов обусловливается технологией сварки, типом сварочного оборудования, типом электродов, способом сварки, квалификацией сварщика.

где α_o1 — отходы металла в виде огарков;

α_о2 — отходы в процессе изготовления электродов;

α_п — потери металла на угар и разбрызгивание.

Потери сварочного металла зависят от типа электро­да, квалификации сварщика и общих условий сварки.

Анализ опытно-производственных и лабораторных данных показывает, что для голых электродов потери на разбрызгивание составляют 8—15%, для электродов с обмазкой возрастают до 25%- Ориентировочное значение α_п можно принимать:

для электродов без обмазки — 8—11%;

для электродов с обмазкой — 15—22 % .

Для спаренных электродов потери на угар и разбрызгивание не превышают 10%.

Значение aoi следует принимать по табл. 77а.

Таблице 77а

Диаметр, мм	Длина, мм	Электроды
		из малоуглероди­стой стали	из легированной стали
До 2 2—3 3	300 350 450	16,6% 14,3% 11.1%	20% 16,6% 12,5%

При производстве электродной сварки пучками элек­тродов отходы и потери уменьшаются в 2 раза.

Величина концевых отходов от 1 до 1,5% длины элек­трода. В процессе изготовления электродов отходы про­волоки составляют 1,5—2,5%. Следовательно, значение α₀₂=2,5-4%.

Если сварная проволока поставляется в бухтах, то значение ,α_O2=0.

При сварке арматурных элементов из круглой стали диаметр электродов зависит от диаметра арматуры и составляет:

Ø арматуры, мм	Ø электродов, мм
12—16	5—7
18—25	7—9
более 25	8—10

При автоматической сварке под слоем флюса норма расхода сварочного металла определяется по формуле

Значение K_ш при автоматической сварке составляет 1,28—1,3. Потери на разбрызгивание вследствие более спокойного режима сварки не превышают 2%. Величина концевых отходов незначительная, огарки отсутствуют и поэтому значение α_o1 и α_О2 = 0.

Пример 39. Определить норму расхода электродов на монтаж наружных стен из железобетонных панелей. Средняя площадь панели 9,6 м². Панели стыкуются с по­мощью планок из полосовой стали, привариваемых угло­выми швами к закладным металлическим деталям. При­варка выполняется вручную толстообмазанными электро­дами марки Э-42.

Решение

1. В соответствии с данными, приведенными в рабо­чих чертежах, сварные швы относятся к типу 1, h_ш= 8 мм.

2. Средняя длина швов на один стык (узел) состав­ляет 380 мм.

1. α_п—16%; α_o=α_o1 = ll,l%; α_О2 = 0.

3. Норма расхода электродов на 10 м² площади па­нелей

Пример 40. Определить норму расхода электродного металла на автоматическую электросварку под слоем флюса элементов из полосовой стали, угловым швом: толщина стыкуемых элементов 12 мм, длина шва 120мм.

Решение

1. К_ш=1,28.

2. α_п = 2%.

3. Объем электродного металла в сварном шве 40%.

4. Норма расхода электродной проволоки на один

шов

Упражнения

432 Определить норму расхода электродного металла на приварку монтажных связей к закладным деталям панелей наружных стен. Приварка осуществляется угловы­ми швами h_ш = 6 мм,h_сш = 420 мм. Размер панели: ширина 2,6 м, высота 2,85 м. Приварка осуществляется вручную электродами Э-42. Измеритель— 10 м² панелей.

433 Определить норму расхода электродов Э-42 на приварку уголковых монтажных связей к закладным деталям панелей внутренних стен. Приварка осуществляется внахлестку. Размеры швов: а) h_ш = 6 мм, l_сш = 280 мм, б) h_m = 8 мм,l_сш = 80 мм, г) h_ш=10 мм, l_сш = 60 мм. Из­меритель— 1 панель.

434 Определить норму расхода электродов на привар­ку трубы диаметром 40 мм к стальной накладке. Приварка трубы производится торцом по окружности. h_ш=12 мм,l_сш = длине окружности, измеритель— 1 деталь.

435 Определить норму расхода электродов на сварку 6 выпусков арматуры подкрановых балок. Сварка производится вдоль арматурных стержней с двух сторон на длину 12,0 см. F_m=1,76 см², K_ш=1,07. Измеритель — 1 стык.

436 Определить норму расхода электродов на сварку двух элементов из листовой стали встык с разделкой кромок. Толщина свариваемых элементов — 8 мм, длина шва — 38 см. Шов V-образный, угол раскрытия кромок — 60°. Измеритель—сварной стык.

437 Определить норму расхода электродов на авто­матическую сварку встык двух труб под слоем флюса. Диаметр труб 400 мм, толщина стены 20 мм. Угол скоса кромок — 50°. Измеритель — 1 стык.