Ручне дугове зварювання

При ручному дуговому зварюванні це – діаметр електрода, сила зварювального струму, напруга дуги, площа поперечного перетину шва, виконаного за один прохід дуги, кількість проходів, рід струму, полярність та ін.

Визначення режиму зварювання звичайно починають з вибору діаметра електрода, що призначають залежно від товщини листа при зварюванні швів стикових з'єднань і від катета шва при зварювані кутових і таврових з'єднань. Практичні рекомендації щодо вибору діаметра електрода наведені нижче.

Таблиця 5 – Вибір діаметра електрода в залежності від товщини металу

Товщина деталей при зварюванні в стик, мм	1,5…2	3	4…8	9…12	13…15	16…20	20
Діаметр електроду, мм	1,6-2	3	4	4-5	5	5-6	6 і 

Таблиця 6 – Вибір діаметра електрода в залежності від катета шва

Катет кутового або таврового шва, мм	3	4…5	6…9
Діаметр електроду, мм	3	4	5

При зварюванні багатопрохідних швів стикових з'єднань перший прохід повинен виконуватися електродами діаметром не більше 5 мм, найчастіше діаметром 4 мм, тому що застосування електродів більшого діаметру не дозволяє у необхідному ступені проникнути в глибину оброблення для провару кореня шва.

При зварюванні кутових і таврових з'єднань, як правило, за один

прохід виконують шви катетом не більше 8…9 мм. При необхідності виконання шва з більшим катетом застосовується зварювання за два проходи й більше.

При визначенні кількості проходів необхідно знати, що максимальний поперечний перетин метала, наплавленого за один прохід, не повинен перевищувати 30…40 мм². Для визначення кількості проходів при зварюванні кутових і таврових з’єднань загальна площа поперечного перетину наплавленого металу може бути обчислена за формулою

F_н = k_yk²/2, (2.11)

де F_н – площа поперечного перетину наплавленого металу, мм²;

k_y – коефіцієнт збільшення, який враховує наявність зазорів та випукливість шва;

k – катет шва, мм.

Значення k_y вибирається залежно від катета шва:

Таблиця 7 – Вибір коефіцієнта підвищення в залежності від катета шва

Катет шва, мм	3…4	5…6	7…1	12…20	20…30	30
КУ	1,5	1,35	1,25	1,15	1,10	1,05

При зварюванні швів стикових з’єднань площа поперечного перетину (мм²) металу, наплавленого за один прохід, при якому забезпечуються оптимальні умови формування, повинна складати:

для першого проходу (при заварюванні кореня шва)

F₁ = (6 8)d_е.; (2.12)

для наступних проходів

F_п = (8…12)d_е. (2.13)

Для визначення кількості проходів при зварюванні швів стикових з’єднань з розробкою кромок необхідно визначити загальну площу поперечного перетину наплавленого металу.

Знаючи загальну площу поперечного перетину наплавленого металу і площу поперечного перетину наплавленого металу при першому і кожному наступному проході, знаходимо кількість проходів:

(2.14)

Сила зварювального струму при ручному дуговому зварюванні може бути визначена залежно від діаметра електрода і допустимої щільності струму:

(2.15)

де d_е – діаметр електрода (стрижня), мм;

j – допустима щільність струму, А/мм².

Таблиця 8 - Значення допустимої щільності струму j в електроді при

ручному дуговому зварюванні

Види покриття	Допустима щільність струму в електроді, А/мм2
Руднокисле	14...20	11.5...16	10...13.5	9.5...12.5
Фтористо - кальцієве	13...18.5	10...14.5	9...12.5	8.5...12

Найбільш зручно визначати силу зварювального струму за формулою

I_{зв =} kd_е. (2.16)

Значення k вибирають залежно від діаметра електрода:

Діаметр електрода, мм 2 3 4 5 6

k 25…30 30… 45 35…50 45…55 45…60

Силу зварювального струму, визначену за формулою (2.16), необхідно откорегувати з урахуванням товщини зварювальних елементів, типу зварного з’єднання і просторового положення.

Якщо товщина металу S 3d_e, то значення I_зв необхідно збільшувати на 10…15 %. Якщо S 1,5 d_e, зварювальний струм зменшують на 10…15 %. При зварюванні кутових швів значення I_зв збільшується на 10…15 %. При зварюванні у вертикальному і стельовому положенні значення I_зв необхідно зменшувати на 10…15 %.

Напруга дуги при ручному дуговому зварюванні змінюється незначно і вибирається за рекомендаціями паспорта на дану марку електрода. Для більшості марок електродів, використовуваних при зварюванні вуглецевих і легованих конструкційних сталей, напруга дуги становить U_Д =22…28В.

Швидкість зварювання V_зв (м/год) визначається за формулою

(2.17)

де – коефіцієнт наплавлення, г/А год;

– густина наплавленого металу, г/см³;

F_н – площа поперечного перетину наплавленого металу за даний прохід, см².