3 Расчет режимов сварки, выбор сварочного оборудования и материалов
3.1. Диаметр электрода при нижнем положении шва выбирают по толщине детали для стыковых швов, или по величине катета ( К ) для угловых, тавровых, нахлёсточных и прорезных швов (табл.4.1.).
Таблица 3.1.
Рекомендуемые диаметры электродов для дуговой сварки
I. Стыковые швы |
II. Угловые. Тавровые, нахлёсточные швы |
||
Толщина детали, мм |
Диаметр электрода, мм |
Катет шва К в мм |
Диаметр электрода, мм |
1,5…2 3…8 9…12 13…15 16…20 Более 20 |
1,6; 2,0 3,0; 4,0 4,0; 5,0 5,0 5; 6 6; 8; 10 |
3 4…5 6…9 10 и более - - |
3,0 4,0 5,0 4,0; 5,0; За два прохода и более |
ПРИМЕЧАНИЕ: 1. Для вертикальных и потолочных швов применяют электроды диаметром не более 4,0 мм.
2. Катет угловых, тавровых, нахлёсточных и прорезных швов устанавливает разработчик по условиям прочности соединения и по ГОСТ 5264-80; допускается принимать К = S для деталей толщиной 1…5 мм и К = 0,4S+2 мм для деталей толщиной свыше 5 до 80 мм. Во всех случаях К ≤ 1,2S1, где S1 – толщина более тонкой детали.
3. Допускается определять диаметр электрода для стыковых швов по формуле
(3.1)
Рассчитанный по формуле (4.1.) диаметр округляется до стандартного диаметра по ГОСТ 9466-75 из ряда: 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; мм.
3.2. Выбор типа и марки электродов
Тип и марку электрода выбирают по заданной марке стали, с учётом толщины деталей и пространственного положения шва. Типом электрода регламентируется химсостав и механические свойства электродной проволоки. Марка электрода определяет состав покрытия (обмазки). Например, тип электрода Э42 ГОСТ 9467-75 обозначает: Э – электрод, 42 – гарантийный предел прочности шва на растяжение, кг/мм². Марка электрода ОММ – 5 однозначно определяет рецептуру рутилового покрытия, содержащего 37% титанового концентрата (двуокись титана-рутил), 21% процент марганцевой руды, 20% ферромарганца, 13% полевого шпата, 90 % процентов крахмала и жидкого стекла по ТУ отрасли. При этом каждому типу электрода может соответствовать одна или несколько марок. Главное условие выбора – химсостав и механические свойства основного металла и наплавленного металла шва должны быть максимально близкими.
3.2.1. Типы электродов
Типы покрытых электродов для дуговой сварки сталей стандартизированы (см. табл. 3.2.)
Таблица 3.2.
Основные типы покрытых электродов для дуговой сварки
Типы электродов |
Назначение и применение марки свариваемых сталей |
I. ГОСТ 9467-75 - |
Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей (23 типа). |
1) Э38, Э42, Э46, Э50, Э42А, Э46А, Э50А |
Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с пределом прочности до 50 кг/мм²; ВСт0…ВСт4; Сталь 08, 10, 15, 20, 25, 30. Сталь 09Г2, 12ГС, 14Г2, 16ГС, 10Г2С, 14ХГС, 15Г, 20Г. |
2) Э55, Э60 |
То же предел прочности свыше 50 до 60 кг/мм² ВСт5, Сталь 35, 40, 45. Сталь 12Г1С, 15ГФ, 14Г2АФ |
Продолжение таблицы 3.2.
Типы электродов |
Назначение и применение марки свариваемых сталей |
3) Э70, Э80, Э100, Э125, Э150 |
Для сварки легированных конструкционных
сталей высокой прочности ( |
4) Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10Х3М1БФ, Э-10ХМФ |
Для сварки легированных теплоустойчивых сталей марок: Сталь 12ХМ, 15ХМ, 20ХМФ, 30Х3МВФ, 30ХМ, 15Х2М2ФБС |
II. ГОСТ 10052-75- |
Электроды покрытые металлические для РДС высоколегированных сталей с особыми свойствами (49 типов) |
5) Э-12Х13, Э-06Х13Н, Э-10Х17Т, Э-04Х20Н9, Э-07Х20Н9, Э-09Х19Н10Г2Б |
Для сварки высоколегированных коррозионно-стойких сталей Сталь 12Х13, 12Х17, 12Х18Н, 10Т08Х18Н12Т |
6) Э-08Х16Н8М2, Э-10Х25Н13Г2 |
Для сварки жаропрочных сталей Сталь 40Х9С2, 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 10Х23Н18, 08Х18Н12Т |
7) Э-12Х24Н14С2, Э-28Х24Н16Г6 и другие |
Для сварки жаростойких сталей Х20Н14С2, 20Х25Н20С2, 4Х18Н25С2 и др. |
>60
кг/мм²). ВСт6, Сталь 50, 55, 60, 65. Сталь
12ХН3А, 30Г, 15Х, 20Х, 35Х, 18ХГТ, 20ХГС, 30ХГСА
3.2.2. Марки электродов
Марки покрытых электродов до настоящего времени не стандартизованы, отсутствует единая система условных обозначений. Рекомендуется выбирать конкретную марку по Техническим условиям (ТУ) и паспортам заводов изготовителей. В них даётся подробная характеристика: назначение электрода, вид толщина покрытия, свойства металла шва, род тока и полярность, возможность сварки в различных пространственных положениях шва, коэффициент наплавки и др. Ниже (таблица 3.3.) приводятся сведения по выбору некоторых марок и типов электродов.
Таблица 3.3.
Характеристика некоторых марок покрытых электродов для Р ДС сталей
Тип электрода |
Марка |
Предел прочности кг/м² |
Род тока, полярность |
Пространственное положение шва |
Коэффициент наплавки, кг/А; час |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||||
1. Электроды для сварки углеродистых, конструкционных и легированных сталей. |
||||||||||
Э42 |
АНО-1 АНО-5 ВСП-1 ВСЦ-2 СМ-5 ОМА-2 ОММ-5 |
46 45…50 47 47 46 46 48 |
постоян. и перем. то же постоян. постоян. и перем. то же постоян. |
нижнее любое то же то же то же то же то же |
15 11 10 10,5 7,2 10 7,2 |
|||||
Э42А |
ЦМ-7 УОНИ-13/45
СМ-11 ОЗС-2 УП-2/45 |
48 46
48 46 46 |
постоян. и перем. постоян. обратн. полярности то же то же постоян. и перем. |
то же любое
то же то же то же |
10,6 8,5
9,5 8,5 10 |
|||||
Э46 |
АНО-3 МР-3 ОЗС-4 ОЗС-6 РБУ-4 РБУ-5 |
48 48 48 48 49 47 |
постоян. и перем. то же то же постоян. и перем. то же то же |
любое вертик. любое кроме вертик. любое то же |
8,5 7,8 8,5 10,5 7,8 9,0 |
|||||
Э46 |
ЗРС-2 ОЗС-3 |
48 49 |
постоян. и переем. то же |
любое нижнее |
10,5 15 |
|||||
Э46А |
Э-138/45Н |
47 |
постоян. обратн. полярности |
любое |
8,5 |
|||||
Э50 |
ВСН-3
ВСЦ-3 ДСК-50 УП-2/55 К-5А |
50
51 52 54 52 |
постоян. обратн. полярности постоянный пост. и перем. то же то же |
любое
то же то же то же то же |
9,0
10-13 10 10 9 |
|||||
Э50А |
УОНИ-13/55
З-138/50Н АН-Х7 ЦУ-5 |
52
51 52 52 |
постоян. обратн. полярности то же то же то же |
любое
то же то же кроме вертик. |
9,0
9,0 9,8 9,0 |
|||||
Э55 |
УОНИ-13/55У |
57 |
постоян. обратн. полярности |
любое |
9,5 |
|||||
Э60 |
УОНИ-13/65 |
62 |
постоян. обратн. полярности |
любое |
9,8 |
|||||
Э70 |
ЛКЗ-70 |
80 |
то же |
то же |
9,5 |
|||||
Э85 |
ВФС-75 |
- |
постоян. обратн. полярности |
кроме вертик. |
9,5 |
|||||
Продолжение таблицы 4.3. |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Э100 |
ЦЛ-19 |
106 |
то же |
любое |
9,0 |
|||||
Э125 |
НИАТ-3М |
- |
то же |
то же |
10,0 |
|||||
Э150 |
НИАТ-31 |
160 |
то же |
то же |
10,0 |
|||||
Э-09ИХ |
ЦЛ-14 |
Термооб-рабрабока |
пост. и перем. |
любое |
10,5 |
|||||
Э-09Х1МФ |
ТМЛ-3У |
то же |
то же |
кроме вертик. |
9,5 |
|||||
Э-10Х5МФ |
ЦЛ-17 |
то же |
постоян. обратн. полярности |
то же |
10,5 |
|||||
Э-12Х13 |
УОНИ-13НЖ |
Тер-мообработка |
Постоянный Обратный Полярности |
Кроме вертикального |
11 |
|||||
Э-07Х20Н9 |
ОЗЛ-8 |
То же |
То же |
То же |
13 |
|||||
Э-10Х25Н13Г26 |
ЦЛ-9 |
Термообработка |
Постоянный Обратный Полярности |
Кроме вертикального |
11 |
|||||
Э-12Х24Н14С2 |
ОЗЛ-5 |
То же |
То же |
То же |
12,5 |
|||||
Э-27Х15Н35 В3Г2Б2Т |
КТП-7А |
То же |
То же |
То же |
10 |
|||||
Э-04Х10Н60 М24 |
ИМЕТ-10 |
То же |
То же |
То же |
15 |
|||||
Продолжение таблицы 3.3.
Стандартное условное обозначение покрытых электродов для дуговой сварки представляет собой дробь, например:
3
ГОСТ 9466-75; ГОСТ 9467-75
Е41 2(5)-Б20
Где в числителе записаны: тип (Э42А), марка (УОНИ 13/45), диаметр (5,0 мм), назначение (для сварки углеродистых сталей с пределом прочности до 60 кг/м²), толщина покрытия (Д-толстое), группа по качеству изготовления (2). В знаменателе дроби: индексы характеристик металла шва (Е412(5)), вид покрытия (Б-основное), допустимое пространственное положение шва (2-кроме вертикального сверху вниз), род тока, полярность (О-постоянный ток обратной полярности).
Допускается в технологической документации указывать сокращённое обозначение электрода, например, «Электрод типа Э46, марки ИР3, диаметра 8,0 мм, ГОСТ 9466-75»