4.2. Для сварки под слоем флюса.

Таблица -18 Тавровое сварное соединение Т2 для дуговой сварки под флюсом.

(ГОСТ 8713-79).

Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		b		S
	Подготовка кромок сварных деталей	Шва сварного соединения	Номин. откло- нение	Предел. откло- нение
T13		K=10 мм.	-2	+1	Св.28 до 30

Расчет режимов ручной дуговой сварки производим согласно [1, стр.185].

Для предупреждения перегрева металла и связанного с этим огрубления структуры, возможности появления трещин и снижения эксплутационных свойств сварного соединения многослойные швы повышенного сечения. Это предопределяет использование сварочных проволок диаметром 2…3 мм.

Принимаем диаметр электрода .

1. Для определения доли участия основного металла в металле шва, определим площадь наплавленного металла геометрически сложением элементарных площадей:

Рисунок 3 – Для определения поперечной площади

наплавленного металла.

где элементарные площади,

К_у- коэффициент увеличения, учитывающий наличие зазоров и выпуклость шва,

Значения К_у – выбирают в зависимости от катета шва к_у=1,25 [1,с. 181].

Площадь наплавленного металла примем .

Так как размеры сварного шва определяются размерами разделки кромок, то в определении глубины проплавления нет необходимости.

Определим площадь наплавленного металла при подварке корня шва геометрически, исходя из таблицы 17:

При проварке корня шва примем , РДС электродом типа ОЗЛ – 9А.

Сила сварочного тока :

=((3,14 3²)/4) 13=92 А;

Примем

Напряжение дуги:

U_д1=20 + 0,04·95 = 23,8В;

Примем

Скорость сварки:

,

где, α_н=13,5 - коэффициент наплавки, г/А ч [4,с.18,табл.9];

γ=7,9 – плотность наплавленного металла, г/см³.

Рассчитаем долю участия основного металла в металле шва по формуле[1,cтр.85]:

γ₀=

Для этого определим площадь проплавления по формуле , на основании таблицы 17;

где е=23мм – ширена шва, Н=26мм – высота шва.

Примем площадь проплавления ,

γ₀=

Сила сварочного тока определяется в зависимости от диаметра электрода и допускаемой плотности тока:

где d_э =3мм– диаметр электрода;

j =70 А/мм² – допускаемая плотность тока, [1, с. 196].

Напряжение дуги[1,стр.194,(34)]:

,

Принимаем U_д= 34В.

Скорость сварки:

,

Коэффициент расплавления при сварке на постоянном токе обратной полярности.

Величина коэффициента расплавления состоит из двух слагаемых:

- составляющая коэффициента расплавления, обусловливаемая тепловложением дуги, - составляющая коэффициента расплавления, зависящая от тепловложения вследствие предварительного нагрева вылета электрода протекающим током,

Согласно рекомендациям [1,с.292] для сварки заданной марки стали во избежание коробления нужно применять способы и режимы сварки, обеспечивающие максимальную концентрацию тепловой энергии. Большее почти в 5 раз, чем для углеродистых сталей, удельное сопротивление металла является причиной большого разогрева сварочной проволоки и электродного металла, что обуславливает повышенный коэффициент расплавления. Учитывая это, при сварке снижают вылет электрода и увеличивают скорость подачи проволоки. Примем .

Т.к. при сварке постоянным током обратной полярности удельное количество теплоты, выделяющееся в приэлектродной области, изменяется в небольших пределах, и составляющая

Величина второй составляющей коэффициента расплавления может быть рассчитана по уравнению, предложенному Б. К. Панибратцевым.

Где - вылет электрода, см; dЭ – диаметр электрода, см.

Величину вылета электрода при сварке под флюсом выбирают в пределах 20-80 мм.

Меньшим диаметром электрода соответствуют меньшие значения вылета и наобарот.

Тогда

Определяем скорость сварки:

;

Погонная энергия:

;

где η_и=0,85 0,95 – эффективный КПД для дуговых методов под флюсом;

Примем η_и=0,9;

Мгновенная скорость охлаждения металла в околошовной зоне [5,стр.213, п 7.4]:

λ= 0,25 Вт/см К – теплопроводность, [5,стр.152,табл.5.1];

сρ =4,7 Дж/см³ К – объемная теплоемкость высоколегированных аустенитных сталей;

T₀ = 20⁰С - начальная температура изделия;

T =550-600 ⁰С – температура наименьшей устойчивости аустенита;

w – безразмерный критерий процесса охлаждения, который зависит от свойств свариваемого металла и условий сварки, выраженных через безразмерную величину 1/θ, определяемую по формуле:

по [2,стр.215, рис.7.7] ω = 0,1 при ;

Согласно рекомендаций [4,стр.28] желательно обеспечить повышенную скорость охлаждения металла после сварки для измельчения структуры металла шва, снижению степени ликвации легирующих элементов, уменьшению внутренних деформаций в ЗТВ.