1.4. Расчет режимов сварки

Под режимом сварки понимают совокупность параметров при котором обеспечивается требуемое качество сварного соединения при высокой производительности.

При выполнении курсового проекта режим сварки рекомендуется выполнять расчетным методом. После такого расчета полученные данные следует сверить с табличными.

Ниже при расчете режимов сварки, если нет оговорок, предусматривается свар: низкоуглеродистых и низколегированных сталей.

Расчет режимов РДС.

Параметры режима РДС являются:

1 .Диаметр и марка электрода;

2.Сила сварочного тока;

3.Напряжение на дуге;

4.Скорость сварки;

5.Число слоев;

6.Положение шва в пространстве.

К параметрам режима сварки в углекислом газе плавящимся электродом относят:

1 .диаметр электродной проволоки;

2.скорость сварки;

3.сварочный ток;

4.напряжени сварки;

5.вылет электродной проволоки;

6.скорость подачи электродной проволоки;

7.расход углекислого газа

Изготовление сварной конструкции осуществляется дуговой полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа. Соединение элемент' конструкции тавровые и нахлесточные. Сварные швы однопроходные, выполнены нижнем положении.

Режим процесса сварки для тавровых и нахлесточных соединений рассчитывается по следующей методике:

1 .Определяют расчетную глубину проплавления по формуле: h_p=(0.4ч1,1)·K

где К- катет сварного шва. К ≤1.25 мм;

2.Расчитывают диаметр электродной проволоки по формуле:

3.Производят расчет скорости сварки по формуле:

Где К- коэффициент, учитывающий диаметр проволоки; е- ширина шва, (мм):

4.Определяют силу сварочного тока по формуле:

где К_i -коэффициент, учитывающий диаметр проволоки.

Таблица 2. значение коэффициентов и

	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6	2,0
	1030	1065	1080	1100	1120	1150
	335	335	430	440	460	480

Значения полученного тока в зависимости от положения шва в пространстве должны

соответствовать требованиям следующих ограничений:

-для нижнего и "лодочки"

-для вертикального

-для горизонтального и потолочного

5.Определяют напряжение сварочной дуги по формуле:

6.Расчитывают вылет электродной проволоки по формуле:

7.Производят расчет скорости подачи электродной проволоки по формуле:

8.Определяют расход защитного газа по формуле:

Рассчитываем режим сварки соединений с различными катетами швов:

А) для соединений с катетом 3 мм:

Принимаем d_эл = 10

Принимаем I_с =110A

РЕЖИМЫ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Режимом сварки называют совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров формы и качества. При ручной сварке такими характеристиками являются: диаметр электрода, сила сварочного тока, скорость перемещения электрода вдоль шва, род тока, полярность и др.

Гримерное соотношение между диаметром электрода и толщиной листов свариваемого изделия приведено ниже;

Толщина свариваемого изделия, мм. . . 1—2 3 4—5 6—12

Диаметр электрода, мм . . 1,5—2,0 3 3—4 4.0—5,0

При сварке многопроходных швов стремятся сварку всех проходов выполнять на одних и те же режимах. Исключением является первый проход При ручной сварке многопроходных швов первый проход выполняется электродами диаметром 3—4 мм. так как применение электродов 6ольшего диаметра затрудняет провар корня шва.

При определении числа проходов (в дальнейшем все расчеты количества проходов, площади сечения металла шва будут рассматриваться только для наплавленного металла) следует учитывать, что сечение первого прохода не должно превышать 30—35 мм" и может быть определено по формуле

последующих проходов — по формуле

где - площадь поперечного сечения последующих проходов,

Для определения числа проходов и массы наплавленного металла требуется знать площадь сечения швов.

Площадь сечения швов представляет собой сумму площадей элементарных геометрических фигур их составляющих. Тогда площадь сечения одностороннего стыкового шва, выполненного без зазора, можно определи по формуле

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ И ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ

Основными параметрами режима автомати­ческой сварки стали под флюсом являются сила свароч­ного тока, -напряжение на дуге, скорость перемещения дуги, диаметр и скорость подачи сварочной проволоки. Расчет режима сварки производится всегда для конк­ретных случаев, когда известен тип соединения, марка стали, флюса и другие данные по шву и технологическому процессу. Поэтому до начала расчета по чертежу, реко­мендациям ГОСТов или ТУ, следует установить вид соединения, форму и размеры и изобразить их на миллиметро­вой бумаге в натуральную величину или в масштабе с сохранением оптимальных размеров по глубине про­вара ширины шва, высоте выпуклости, площади сечения наплавленного металла однопроходного шва или отдель­ных проходов и общую площадь многопроходного шва. При этом необходимо учитывать, что максимальное се­чение однопроходного автоматного шва обычно не должно превышать 100 мм².

Расчет режимов сварки стыковых швов

Глубина провара при стыковой сварке нахо­дится в прямой зависимости от сварочного тока и это может быть выражено уравнением

h = kI_св,

Зависимость коэффициента пропорциональности k от некоторых параметров режима

Марка флюса	Род тока	Диаметр элек­трода, мм	Коэффициент А;, мм/100 А
			Наплавка и стык без разделки	Тавр, CTblK с раздел- кой кромок
АН-348А	Переменный	5 2 .	1.1 1,0	1.5 2.0
	Постоянный обрат­ной полярности	5	1.1	1,75
	Постоянный прямой полярности	5	1,0	1,25
ОСЦ-45	Переменный	5	1,15	1.55

где k — коэффициент пропорциональности (мм/100 А), зависящий от рода тока и полярности, диаметра элек­трода, а также марки флюса; колеблется в пределах от 1,0 до 2,0 (табл. 34).

Глубина провара (см) может быть определена по фор­муле

где Q_эф/u—погонная энергия; φ_пр — коэффициент формы провара.

Сварочный ток, необходимый для получения заданной глубины проплавления основного металла, рассчитывав: по формуле I_ов = h/k.

Диаметр сварочной проволоки

где i — плотность тока, приближенные значения которой приведены ниже:

Диаметр электрода,

мм ………………. 5 4 3 2 1

Допустимая плот­ность

тока, А/мм/……………….. . 30—50 35—60 45—90 65—200 90— 400

Напряжение на дуге принимаем для стыковых соединений в пределах 32—40В для угловых — 28—36 В. Большему току и диаметру электрода соответствует большее напряжение на дуге,

Зная сварочный ток и напряжение на дуге, определяем коэффициент формы провара по графикам его зависимости от сварочного тока и напряжения на дуге для сварки на переменном токе под флюсом ОСЦ-45 (рис. 113).

Зная глубину провара и коэффициент формы провара, определяем ширину шва:

Задавшись оптимальным значением формы выпук­лости, находим высоту выпуклости:

Определяем площадь сечения наплавленного металла F_n, в зависимости от формы сечения наплавленного ме­талла по формуле (105).

Скорость перемещения дуги (м/ч)

При сварке постоянным током обратной полярности коэффициент наплавки (г/(А-ч))

а_н.г/(А-ч)

При сварке на постоянном токе прямой полярности и переменном токе

dэл — диаметр электрод­ной проволоки, мм; А и В — -коэффициенты, значения ко­торых' для флюса АН-348А следующие: -

Коэффициент ... А В

Прямая полярность 2,3 0,065 Переменный ток . . 7,0 0,04

Значения а_н, найденные по формулам ,

не учитывают увеличения скорости плавления электрод­ной проволоки за счет пред­варительного подогрева вы­лета электрода сварочным

током. Действительный коэффициент наплавки при данном

вылете можно определить по формуле

где а_н — увеличение коэффициента наплавки за счет предварительного нагрева вылета электрода; определяется по рис. 114.