3. Расчет параметров процесса и выбор типового оборудования
3.1. Расчет режимов сварки под флюсом
Расчет режимов сварки стыковых швов
Выбирается форма и конструктивные элементы подготовки кромок под сварку, размеры сварных швов.
Рис.2. Конструктивное исполнение сварной кромки и сварного шва по ГОСТ 8713-79.
Задаются необходимой глубиной проплавления H:
При односторонней сварке:
(1)
где S – толщина свариваемого металла;
Определяют силу сварочного тока, обеспечивающую заданную глубину проплавления:
(2)
где
- коэффициент пропорциональности,
величина которого зависит от условий
проведения сварки. В данном случае
сварка ведется на переменном токе, флюс
АН-348 А, диаметр сварочной проволоки 5
мм,
Определяют оптимальное значение напряжения на дуге:
(3)
где
= 5 мм;
Определяют скорость сварки по формуле:
(4)
где А = 22,5 – коэффициент, зависящий от диаметра проволоки.
Определяется погонная энергия сварки по формуле:
(5)
где
= 0,85 – эффективный кпд дуги (при сварке
под флюсом);
= 0,78 - скорость сварки см/с;
Определяется площадь наплавки:
(6)
где
= 15,6 – коэффициент наплавки;
= 7,8 – удельная плотность металла, г/см3;
= 2812,5 см/ч.
Определяют скорость подачи электродной проволоки:
(7)
где = 28,125 м/час;
– площадь поперечного сечения электрода.
(8)
Определяют мгновенную скорость охлаждения зоны термического влияния при температуре наименьшей устойчивости аустенита. Для однопроходной сварки листов встык со сквозным проплавлением:
(9)
Где
=0,1 - коэффициент теплопроводности,
кал/см ∙°С;
- объемная теплоемкость, кал/см3∙°С;
= 550 °С – температура наименьшей
устойчивости аустенита °С;
= 20°С – температура изделия перед
сваркой;
-
толщина металла, см.
(10)
Расчет размеров стыковых сварных швов
Определяют глубину провара, при сварке под флюсом низкоуглеродистых и низколегированных сталей:
(11)
где
Коэффициент форм провара определяется по формуле:
(12)
- коэффициент, величина которого зависит
от рода токаи полярности. При сварке
переменным током во всем диапазоне
плотность тока
=1.
Определяют ширину шва
(13)
3.2. Расчет режимов электрошлаковой сварки
Расчет режимов сварки стыковых швов
Выбирается форма и конструктивные элементы подготовки кромок под сварку, размеры сварных швов.
Рис.3. Конструктивное исполнение сварной кромки и сварного шва по ГОСТ 15164-78.
Сварочный ток выбирается в зависимости от отношения толщины свариваемого металла к количеству электродов:
(14)
где S = 200 мм – толщина свариваемых деталей;
A = 240 и В = 3,5 – коэффициенты;
nэ = 2 – число проволочных электродов.
Напряжение сварочной ванны определяется по формуле
(15)
Скорость сварки определяем по формуле
(16)
где fэ – площадь поперечного сечения электродной проволоки
(17)
при dэ = 3мм
а = 30мм – величина зазора;
q = 10мм – ширина проплавления;
= 400 м/ч – скорость подачи электродов.
