1.5. Технологические коэффициенты при ручной дуговой сварке стали

Для выбора оптимальных режимов сварки и сравнительной оценки различных процессов сварки проводится расчет технологических коэффициентов.

Для анализа технико-экономических показателей ручной дуговой сварки стали покрытыми электродами определяются следующие технологические коэффициенты: 1) коэффициент расплавления; 2) коэффициент наплавки; 3) коэффициент потерь электродного металла.

Коэффициент расплавления представляет собой массу электродного металла в граммах, расплавленного за 1 ч горения дуги, отнесенную к силе тока, равной 1 А:

,

где Q_р – масса расплавленного металла электрода, г; I_св – сила сварочного тока, А; t – время сварки, с.

При расчете этого коэффициента массу расплавленного электрода определяют в граммах по формуле

,

где d – диаметр стального стержня электрода, см;  – удельная масса металла электрода, г/см³; =(d²)/4 – масса одного погонного сантиметра стержня, г; l₁ – длина электрода до сварки, см; l₂ – длина огарка, см. Для стержня диаметром d=4 мм масса погонного сантиметра стержня =0,98 г/см.

Коэффициент наплавки показывает количество металла электрода в граммах, наплавленного на свариваемое изделие за 1 ч горения дуги, отнесенное к силе тока, равной 1 А:

,

где Q_н – масса наплавленного на изделие металла электрода, г; I_св – сила сварочного тока, А; t – время сварки, с.

Здесь масса наплавленного на изделие электрода Q_н определяется путем взвешивания изделия (пластины, на которую наплавляется металл) до и после сварки:

Q_н = G₁ – G₂,

где G₁ – масса пластины до сварки, г; G₂ – масса пластины после сварки, г.

Перед взвешиванием пластины, на которую наплавлен валик сварного шва, необходимо ударами слесарного инструмента (молотка или зубила) удалить слой шлака с поверхности сварного шва. Во время удаления шлака необходимо пользоваться защитными очками и галицами.

Коэффициент потерь электродного металла представляет отношение количества электродного металла, потерянного при сварке на окисление, разбрызгивание и испарение, ко всей массе расплавленного металла электрода:

,

где Q_р – масса расплавленного металла электрода, г; Q_н – масса наплавленного на изделие металла электрода, г.

Величина рассмотренных технологических коэффициентов зависит от марки электрода и выбранного режима сварки и определяется опытным путем.

2. Определение технологических коэффициентов

и выбор оптимального режима сварки

2.1. Оборудование, инструмент и приспособления для проведения

экспериментальной части лабораторной работы

1. Сварочный пост для ручной дуговой сварки.

2. Источник питания сварочной дуги.

3. Аналитические весы.

4. Масштабная линейка.

5. Сварочные электроды.

6. Стальные пластины (под наплавку).

7. Защитные маски, защитные очки.

8. Слесарный инструмент (молоток, зубило).

9. Плоскогубцы.

10. Секундомер.

Наплавку образцов выполняет учебный мастер, остальные операции по взвешиванию, измерению и расчету технологических коэффициентов проводят студенты.