3.9.2.8. Погонная энергия

По режиму сварки можно определить погонную энергию (для вычисле­ния величины сварочных деформаций, которая устанавливает прямую зави­симость с сечением наплавленного металла и др.).

Известно, что под погонной энергией понимают отношение q^/VcB.

q_n= qэф/Vсв=0,24Псв*Uд* ή_и)/Усв (3.30)

где q_n - погонная энергия, кад/см.

qэф - эффективная мощность дуги, кад/сек.

ή_и - эффективный вид дуги.

Для дуговой сварки толстопокрытыми электродами л_и=0,60-0,85. Для дуговой сварки под флюсом r|_u=0,80-0,95. Для электрошлаковой сварки r|_u=0,70-0,85.

Для сварки неплавящимся электродом в защитном газе r|_u=0,50-0,80 Vcb - скорость сварки, см/сек.

После некоторых подстановок и преобразований в уравнении 3-30 полу­чим:

q_n=(0,24*Uд*ή_u*j*3600)/α_H)*FH (3.31)

где j - удельный вес металла шва, г/см³.

α_н - коэф. наплавки, г/А ч.

3600 - перевод 1 часа в секунды.

Если в формулу 3.31 проставить наиболее распространённые параметры режима при ручной дуговой и автоматической сварки под флюсом, то полу­чим:

q_n=(14500-1600)*FH (3.32)

где Fh. - площадь поперечного сечения шва, см²; нижний предел (14500) - для ручной дуговой сварки, верхний (1600) - для автоматической сварки под флюсом.

Ввиду небольшого расхождения в величинах коэффициент можно при­нять средним 15250 (для указанных способов сварки низкоуглеродистых ста­лей).

Зависимость 3.32 позволяет определить по погонной энергии (q_n) пло­щадь поперечного сечения шва (Fh) и наоборот.

Пример: рассчитать режим автоматической сварки под флюсом по дан­ным: ВСтЗ, условное обозначение шва С2, способ сварки Флюс АМ-348.

Сварка на переменном токе.

Рис. 3.3. К примеру расчёта режима автоматической сварки под флюсом

1. По формуле 3.17.

h=0,6*S=0,6* 12=7,2 мм.

2. По формуле 3.14.

IcB=(h* 100)/Кп=(7,2* 100)/0,95=760 А. Кп=0,95 (по табл. 3.9. для dэ=5 мм).

3. По формуле 3.19.

д_э =1,13 = 1= 5мм

По табл. 3.10. для h=7,2 мм. и 1св=760 А. принимаем j=39 А/мм .

4. По формуле 3.2:

n=(FH-Fi)/Fc+l=(105,7-40)/60+l=2

где п - одному слою с каждой стороны Fh= 105,7 (по табл.3.9. [31].

Fc1=8*cb=8*5=40MM².

Fc=(8-12)d3=12*5=60MM².

5. По формуле 3.20:

Uд=25+0,07*(Iсв/dэ)=25+0,07*(760/5)=36В.

6. По формуле 3.21:

VcB=(α_H*IcB)/GH=(14*760)/712=26 м/час. по формуле 3.22:

α_п=α'_п+Δα_п.

αn=А+В*(1св/dэ)=7+0,04*(760/5)=13,1 г/Ач. АиВ - для переменного тока (таб. 3.22.)

Δα_n=0,6 г/Ач

по рис. 93. [17].

an=13,1+0,6=14г/Ач; Gh=105,7*7,8* 100=824 г. Масса 1 п.м. одного слоя: 824/2=412г.

7. По формуле 3.26:

Уп=(α_п*1св)/Оэ=(14*760)/154=70м/час. По формуле 3.27:

G3=(n*d3²)/4*j*100=(П*52)/4*7,8*100=154r.

Полученные по расчёту Vcb и Vn следует откорректировать, если приня­тое оборудования имеет ступенчатое регулирование, например, сварочный трактор ТС-17М. По таблицам настройки применяют Vcb и Vn близкие к расчётным и с учётом этой корректировки окончательно определяют силу сварочного тока:

IcB=(Vn'*Gэ)/dn (3.26)

где Vn' - откорректированная по таблица настройки скорость подачи электродной проволоки.

8. По формуле 3.29:

ψ_пр=К'(19-0,01*1св)*(dэ*Uд/1св)=1(19-0,01*760)*(5*36/760)=2,74

9. Из формулы 3.26:

1= ψ_np*h=2,74*7,2=20 мм.

10.Проверка правильность подобранного режима.

При правильно рассчитанном режиме, площадь поперечного сечения ме­талла шва полученная из геометрических размеров (Fh=52,8 mm² для одного прохода) должна мало отличаться от площади поперечного сечения шва по-

лученной из расчёту режима сварки (F'h). Ошибка не должна превышать ± 10%. Если больше, то следует корректировать параметры режима сварки (Iсв. Vcb. и др.). Определим эффективную мощность дуги из формулы 3.30:

q_эф=0,24*Iсв*Uд*n_и=0,24*760*36*0,85=5600 кал/сек.

Из формулы 3.32. определим F'h: F'H=(q_n/15250);

Уточним коэффициент 15250 для нашего примера.

Из формулы 3.31:

(0,24*Uд*n_и*j*3600)/а_n=(0,24*36*0,85*7,8*3600)/14=14700. Из формулы 3.30:

q_п⁼q_эф/VcB=5600/0,72=7800 кал/см; Vcb =26м/ч=0,72см/сек.

F'H=q_п/14700=7800/14700=0,53cм²=53MM².

>, режим подобран правильно, т.к. Fh=F'h (52,8-53)