5.1. Расчет режима электрошлаковой сварки проволочными электродами

По толщине металла устанавливаются зазор в стыке, пользуясь рекомендациями таблицы 1, а затем выбирают диаметр проволочного электрода. Наиболее рациональное применение проволоки диаметрами 2 и 3 мм, так как увеличение диаметра проволоки приводит к росту ширины провара и уменьшению глубины шлаковой ванны.

Число проволочных электродов (n_эл) выбирают по таблице 22.

Таблица 22 - Рекомендации по выбору числа электродов

Число проволочных электродов	Толщина свариваемых листов
	без поперечных колебаний, мм	с поперечными колебаниями, мм
1	40-60	60-150
2	60-100	100-300
3	100-150	150-500

Расстояние между электродами l_э при сварке без поперечных колебаний принимают равным 30-50 мм, при сварке с поперечными колебаниями – 50-180 мм. Выбрать конкретную величину. При числе электродов более трех, количество электродов n_эл определяют по формуле:

n_эл = S / l_э , (31)

где S – толщина свариваемого металла, мм;

l_э – расстояние между электродами, мм.

Сухой вылет электрода – расстояние от нижней точки мундштука до поверхности шлаковой ванны (l_с), находится в пределах 60-70 мм. Выбрать конкретную величину.

Силу сварочного тока (I_св) на одну сварочную проволоку выбирают в зависимости от отношения толщины свариваемого металла к числу электродных проволок по формуле:

I_св= A+B · S/n _эл , (32)

где S – толщина металла, мм;

n_эл – число проволочных электродов;

A – коэффициент, равный 220-280;

B – коэффициент, равный 3,2-4,0.

Сварочный ток с учетом количества проволок определяется по формуле:

I_св^п = I_св · n_эл. (33)

Напряжение шлаковой ванны (U_ш._в.) определяется по формуле:

U_ш.в. = 12 + 125+S/(0,075·n_эл.) (34)

где S – толщина свариваемого металла, мм;

n_эл – количество проволочных электродов.

Скорость подачи проволочных электродов (V_п.э.) определяют по формуле:

V_н.э. = I_св/ (1,6-2,2), (м/ч) (35)

где I_св – сила сварочного тока, А.

Скорость сварки (V_св) определяют по формуле:

V_св = n_эл·L_H·I_свⁿ / γ·B·S·K_у, (36)

где n_эл – количество проволочных электродов;

L_н – коэффициент наплавки, г/А ч (L_н = 30 ÷ 35 г/А ч);

I_св – сила сварочного тока, А;

γ – плотность наплавленного металла, г/см (7,8 см³ – для стали);

в – величина зазора в стыке, мм;

S – толщина свариваемого металла, мм;

К_у – коэффициент увеличения, учитывающий выпуклость шва;

(К_у = 1,05 – 1,10)

Глубина шлаковой ванны (h_шл), от которой зависит устойчивость процесса и ширина провара, определяется по формуле:

h_шл = Iⁿ_св·(0,0000375·I_св – 0,0025)+ 30 (мм), (37)

где I_св – сила сварочного тока, А;

Iⁿ_св – сила сварочного тока с учетом количества проволок, А.

Скорость поперечных перемещений электрода, U_п.п. определяют по формуле:

U_n.n. = 66-0,22 ·S/n_эл, (м/ч) (38)

где S – толщина свариваемого металла, мм;

n_эл – количество проволочных электродов.

Время выдержки у ползуна (t_в) определяют по формуле:

t_в = 0,0375 · S/n_эл. +0,75 (сек) (39)

Недоход электрода до ползунов принимают равным 5-7 мм.

Результаты расчетов режима электрошлаковой сварки проволочным электродом следует занести в табл. 23.

Таблица 23 - Режимы электрошлаковой сварки проволочным электродом

Параметры режима	При сварке
	Одним электродом	Двумя электродами	Тремя электродами	Четырьмя электродами
Зазор в стыке, мм Диаметр электрода, мм Сухой вылет электрода, мм Сила сварочного тока, А Напряжение шлаковой ванны, В Скорость подачи электрода, м/ч Скорость сварки, м/ч Глубина шлаковой ванны, мм Скорость поперечных перемещений электродов, м/ч Время выдержки у ползуна сек. Недоход электрода до ползунов