6.3.Расчет технологических параметров режима сварки в защитных газах
Расчет параметров режимов производят в следующем порядке: 1.Определяют геометрические параметры сварного шва. На миллиметровой бумаге в натуральную величину или в определенном масштабе вычерчивают сварное соединение, для выполнения которого рассчитываются режимы сварки. На чертеж наносят контуры сечения шва и свариваемых кромок в соответствии с действующими ГОСТами, заводскими или отраслевыми стандартами, ТУ. По чертежу определяют геометрические параметры шва: его ширину е, глубину проплавления hp, высоту усиления g, высоту шва Н в мм и площадь наплавленного металла Fн в мм2. 2. Определяют диаметр электродной проволоки. Ориентировочно диаметр электродной проволоки может быть выбран по таблице 6.4. в зависимости от толщины свариваемого металла
Таблица 6.4 -Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины свариваемого металла
Показатель |
Толщина свариваемого металла, мм |
|||||
0,6-1,0 |
1,2-2,0 |
3,0-4,0 |
5,0-8,0 |
9,0-12,0 |
13,0-18,0 |
|
Диаметр электродной проволоки, мм |
0,5-0,8 |
0,8-1,0 |
1,0-1,2 |
1,4-1,6 |
2,0-2,0 |
2,5-3,0 |
Диаметр электродной проволоки для автоматической сварки может быть в интервале 0,7-3,0мм и выше, а для полуавтоматической – в интервале от 0,8-2,0мм. 3.Определяют величину сварочного тока Величину сварочного тока выбирают исходя из необходимой глубины проплавления: Iсв = (80...100)hp,, А, где hp расчетная глубина проплавления, мм.
При односторонней сварке в один проход принимают hр = δ, где δ – тол-щина свариваемого металла. При двусторонней однопроходной сварке симметричным швом hр=(0,6...0,7)δ для гарантированного перекрытия швов. При выборе диаметра сварочной проволоки для сварки в углекислом газе следует обращать внимание на наличие диапазонов сварочного тока, в которых сварку выполнять не рекомендуется. Эти диапазоны (таблица 6.5) характерны повышенным разбрызгиванием (до 25 %) из-за смешанного переноса электродного металла.
Таблица 6.5- Допускаемые диапазоны сварочного тока при сварке стыковых швов в углекислом газе
Диаметр электрода, мм |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
3,0 |
Сварочный ток, А |
100-220 |
180-320 |
200-450 |
300-500 |
Сварочный ток, А |
350-500 |
400-700 |
500-750 |
550-800 |
j |
4Iсв |
|
||
πdэ2 |
|
|
||
5. Рассчитывают напряжение сварки.
Напряжение на дуге зависит в основном от сварочного тока, а также от диаметра вылета электродной проволоки, пространственного положения шва и определяется либо на основе эмпирической формулы (1), либо таблично (Табл.6.6), либо по графикам (Рисунок 6.3). Напряжение принимают в интервале 16-34В. Большие значения соответствуют большей величине тока.
Uс =14+0,05 Iсв
Таблица 6.6 -Зависимость Uс от силы сварочного тока
Сила сварочного тока, А |
50-60 |
90-100 |
150-160 |
220-240 |
280-300 |
360-380 |
430-450 |
Напряжение дуги,В |
17-18 |
19-20 |
21-22 |
25-27 |
28-30 |
30-32 |
32-34 |
Рисунок 6.3 Графики зависимости напряжения на дуге Uс от сварочного тока Iсв
6. Устанавливается скорость сварки
Vсв=А/Iсв,м/ч, где коэффициент А (А·м/ч) выбирают в зависимости от диаметра электродной проволоки из таблицы 6.7.
Таблица 6.7- Зависимость коэффициента А от диаметра электрода
dэ,мм |
А, А·м/ч |
|
dэ,мм |
А, А·м/ч |
1,2 |
(2...5)103 |
|
4,0 |
(16...20)103 |
1,6 |
(5...8)103 |
|
5,0 |
(20...25)I03 |
2,0 |
(8...12)103 |
|
6,0 |
(25...30)103 |
3,0 |
(12...16)103 |
|
|
|
Или
где Vсв – скорость сварки, м/ч; αн – коэффициент наплавки, г/Ач; Iсв – сварочный ток, А; Fн – площадь поперечного сечения, мм²; γ – плотность наплавленного металла, г/см³;0,9 – коэффициент, учитывающий потери на угар и разбрызгивание.
Коэффициент наплавки, г/Ач определяется по формуле, г/Ач
αн = αр (1 – ψ / 100),
где ψ – потеря электродного металла вследствие окисления, испарения и разбрызгивания, % (ψ = 7-15%, принимают обычно ψ = 10%). αр – коэффициент расплавления электродной проволоки, г/Ач;
Коэффициент расплавления определяется по формуле, г/Ач
αр = [8,3 + 0,22 Icв / dэ] 3,6•10-1
7.Устанавливается диаметр вылета электрода– lэ.
Вылет электрода определяется по формуле
lэ = 10 * dэ ,
При сварке в СО2: при dэ меньше 2 мм lэ = 15...20 мм,
при dэ больше 2 мм lэ = 20...25 мм.
8. Определение скорости подачи электродной проволокиСкорость подачи электродной проволоки определяют по формуле
,
где Vп.п – скорость подачи проволоки, мм/ч; Iсв – сварочный ток, А; dэ – диаметр электродной проволоки, мм; γ – плотность металла электродной проволоки г/см³ (γ=7,8г/мм³).
9. Определяют расход углекислого газа при сварке в СО2
Расход углекислого газа определяется по таблице 6.8
Таблица 6.8-Зависимость расхода углекислого газа от силы сварочного тока
Сила сварочного тока, А |
50-60 |
90-100 |
150-160 |
220-240 |
280-300 |
360-380 |
430-450 |
Расход СО2 л/мин |
8-10 |
8-10 |
9-10 |
15-16 |
15-16 |
18-20 |
18-20 |