3. Ручная электродуговая сварка

3.1. Расчет режима сварки деталей

В соответствии с вариантом задания на сварку (табл.5) привести эскиз сварки этих деталей с указанием размеров, подобрать силу и напряжение электрической дуги, количество наплавленного металла и расход электродов.

Порядок расчета:

1. Эскиз сварки деталей (один или несколько видов, дающих полное представление о взаимном положении и размерах свариваемых деталей и о сварочном шве) с обязательным указанием размеров.

2. Определение диаметра электрода d_э в зависимости от толщины свариваемого металла детали h:

h, мм	1…2	2…5	5…10	>10
dэ, мм	1,5…2	2,5…4	4…6	4…8

Соответственно нижним границам (меньшим значениям) в диапазоне толщин металла h должны подбираться и меньшие значения d_э.

Диаметры электродов стандартизированы: 0,3; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 2,8;3,0;3,2; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мм.

Толщину детали находят по номеру свариваемого по заданию профиля (швеллер №10 – 4,5 мм; №14 – 4,9 мм; трубы стальные: 80 мм – 3,5 мм; 32 мм – 2,8 мм).

3. Силу сварочного тока J_с подбираем в зависимости от диаметра электрода по таблицам или эмпирической формуле:

, А.

4. Рассчитываем напряжение горения дуги:

, В

где а – коэффициент, характеризующий падение напряжения на электродах: а = 10…12 – стальные плавящие электроды;

в – коэффициент, характеризующий падение напряжения на 1 мм дуги, в = 2,0…2,5 В/мм.

5. Находим длину дуги в зависимости от диаметра электрода:

, мм.

6. Сечение сварного шва и размеры его катетов устанавливаются при проектировании сварного соединения, в этой работе катеты К₁ и К₂ должны быть не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной более 3 мм.

7. Площадь сварного шва находим по формуле (размеры катетов в см):

, см².

8. Скорость наплавки вычисляем по формуле:

, см/ч.

где = 7…12 г/А*ч – коэффициент наплавки для ручной электродуговой наплавки (принимаем в расчетах среднее значение коэффициента наплавки = 10 г/А*ч );

– удельный вес наплавленного металла, = 7,8 г/см³.

9. Определяем количество наплавленного металла:

г,

где – длина сварного шва в см (рассчитываем исходя из вышеприведенного эскиза сварного соединения).

10. Расход электродов по весу определяется как:

г

где – коэффициент расхода электродов, = 1,4…1,6, учитывающий потери металла в виде брызг и паров и недоиспользования электрода.

11. Количество электродов, необходимое для сварки:

, шт,

где – длина стержня электрода, см,

– диаметр электрода, см.

Суммарная длина необходимых для работы электродов ориентировочно равна длине сварного шва: l_н ≈ l_э n_э

12. Подобрать тип, марку и другие параметры электрода

Для сварки и наплавки конструкционных сталей применяются типы электродов:

• для низколегированных (строительных) сталей – Э34, Э38, Э42А, Э46, Э46А:

• для среднеуглеродистых и низколегированных сталей – Э50, Э50А, Э55;

• для легированных, повышенной прочности сталей – Э60, Э60А, Э70, Э85, Э100, Э125, Э145, Э150 (цифра – временное сопротивление _в разрыва сварного соединения в кгс/мм²).