2.6 Розрахунок та вибір режимів зварювання

До основних параметрів режиму напівавтоматичного зварювання у середовищі захисних газів відносяться:

- діаметр зварювального дроту, d_е;

- сила зварювального струму, І_зв;

- напруга на дузі, U_д;

- швидкість зварювання, V_зв;

- швидкість подачі зварювального дроту, V_под;

- питомі витрати захисного газу;

- виліт дроту.

Діаметр зварювального дроту обираємо в залежності від катету шва для кутових швів. Для зварювання ферми обираємо зварювальний дріт Св-08Г2СО, при катеті шву 8 мм діаметром de=1,4мм.

Силу зварювального струму визначаємо за формулою:

(2.2)

де d_е - диаметр дроту, мм

Напругу на дузі визначаємо за формулою:

(2.3)

Швидкість зварювання визначаємо за формулою:

де - коефіцієнт наплавлення, 16,8 г/А×год;

F_H - площа поперечного перерізу наплавленого металу, см²;

γ - питома вага наплавленого металу, 7,8 г/см³.

Визначаємо площу поперечного перерізу наплавленого металу для кутових швів Н1 ( див. рис.2.4) та Т1 (див. рис.2.5) за формулою:

де е = k√2 - ширина шва , мм;

к - катет шву, мм;

- посилення шву, мм.

Швидкість подачі зварювального дроту визначаємо за формулою:

Питомі витрати захисного газу залежать від діаметру зварю­вального дроту та впливають на якість захисту зварювальної ванни від попадання азоту з повітря.

При діаметрі зварювального дроту 1,4мм та вильоті електроду 14 - 16мм витрати складають q = 16л/хв.

Таблиця 2.3 - Режими напівавтоматичного зварювання у середовищі

захисних газів

Форма кромок	Катет шву, мм	Діаметр дроту, мм	Зварювальний струм, А	Напруга на дузі, В	Швидкість зварювання, м/год	Швидкість подачі дроту, м/год	Виліт електроду, мм	Витрати газу, л/хв
Н1	6,0	1,4	266	24	25	285	14-16	16
Т1 Т3

2.7 Вибір роду струму, системи та джерел живлення

зварювальної дуги і зварювального устаткування

Зварювання в суміші захисних газів проводять на постійному струмі зворотньої полярності. Це обумовлюється тим, що при прямій полярності процес зварювання характеризується великою кількістю розбризкування навіть при зварюванні на дуже малих струмах. Це призводить до зменшення глибини провару. Хоча коефіцієнт плавлення електродного дроту при зварюванні на зворотній полярності в 1,5-1,8 разів менше, ніж при зварюванні на прямій полярності, цю якість в більшості випадків не можна використати ,так як при зварюванні на прямій полярності ширина шва значно менша, а висота підсилення більша, чим при зварюванні на зворотній полярності. Крім того, зварювання на прямій полярності виражається підвищеним окисленням елементів та збільшена ймовірність виникнення пор.

Зварювання у суміші вуглекислого газу з киснем виконується обладнанням, що серійно випускається для зварювання у вуглекислому газі.

У якості зварювального обладнання обираємо напівавтомат

ПДГ-401. Напівавтомат складається з випрямляча ВДГ-401 і механізму подачі закритого типу, призначений для дугового зварювання плавким електродом виробів з маловуглецевої і низьколегованої сталей повздовжніми та преривчастими швами в середовищі вуглекислого газу на постійному струмі. Напівавтомат потужний, з широким діапазоном регулювання зварювальних параметрів.

Механізм подачі - закритого типу, який являє собою зручну в експлуатації валізу, в середині якої знаходиться привід редукційний, касета та тормозне пристрій, електромагнітний клапан і клапан керування зварювальним процесом.

Випрямляч ВДГ-401 має наступні переваги:

- плавно-ступеневе регулювання зварювальної напруги;

- жорстку зовнішню характеристику;

- дистанційне регулювання зварювального струму за допомогою пульта;

- надійність роботи та простоту в обслуговуванні.

Рисунок 2.6 - Вольт-амперна характеристика випрямляча

ВДГ-401 У 3.1

Зварювальний пост складається з електричної і механічної частин та газової магістралі. В електричну частину поста входять: джерело живлення, пульт керування і ланцюг зварювального струму. В механічну частину поста входять: механізм подачі зварювального дроту, газоелектричний пальник (див.табл.2.4) і пристрої для розміщення і закріплення деталей.

Газова магістраль включає балон з газом, шланги для подачі газу і наступні газові прилади: підігрівач, осушувач, редуктор, витратомір (ротаметр), газоелектричний клапан, змішувач.

Змішувач , призначений для змішування газів і автоматичного підтримання постійного складу суміші.

Редуктор служить для отримання високого тиску газу, виходячого з балону, до робочого і автоматичного підтримання заданого тиску.

Витратоміри служать для виміру витрат газу. Витратомір регулятор без блокування зварювального струму дозволяє виміряти і регулювати витрати газу. Він складається із корпусу, у якому закріплені два штуцери для входу і виходу газу. Перед штуцером для входу газу розміщена діафрагма з отвором, який регулює витрати газу.

Газоелектричні клапани призначені для економічної витрати газу. Вони працюють за принципом втягування сердечника в катушку при подаванні на неї напруги.

Таблиця 2.4 - Технічні характеристики пальника MB40KD

Параметри	Значення
Номінальний зварювальний струм, А	380
Охолодження	природне
Діаметр електродного дроту, мм	1,0-2,4
Стандартна довжина пальника, м	3-5
Маса, гр.	2240
Вид розйому для пальника	Євро або втичний

Застосування напівавтомату забезпечує:

-розширення технологічних можливостей за рахунок можливості роботи від випрямляча при механізованому зварюванні, як і на жорсткій так і комбінованій характеристиці ( див.рис.2.6);

-підвищення якості зварювання за рахунок чіткості встановленого режиму;

-можливість як місцевого, так і дистанційного керування зварювальних параметрів;

-високу оперативність пусконалаштовуючих робіт і контроль при експлуатації за рахунок наявності необхідної індикації роботи основних приладів;

-підвищену мобільність зварювання за рахунок зниження ваго-габаритних показників.

Таблиця 2.5 - Технічні характеристики ПДГ- 401

Параметри	Значеня
Напруга в мережі, В	3×380
Частота живлячої мережі, Гц	50
Номінальний зварювальний струм (ПВ,%), А	400 (60)
Межа регулювання зварювального струму, А	80 - 500
Кількість ступенів регулювання струму, шт	3
Номінальна робоча напруга, В	42
Потужність, кВ	28
Напруга холостого ходу, В	45-75
Діаметр електродного дроту, мм	1,2; 1,4; 1,6
Межа швидкості подачі електродного дроту, м /год	40 – 950
Габаритні розміри, мм джерело живлення механізм подачі джерело живлення механізм подачі	750×605×950 290×390×310 250 12