1.5. Скорость сварки
Скорость дуговой сварки покрытыми электродами обычно задается и контролируется косвенно по необходимым размерам получаемого шва и может быть определена по формуле:
Vсв
=
(10)
где αн – коэффициент наплавки, г/А·ч;
Fн - площадь поперечного сечения наплавленного металла за данный проход, см2 ;
γ – плотность наплавленного металла за данный проход, г/см3.
1.6. Определение погонной энергии при сварке
Для дальнейших вычислений требуется расчёт погонной энергии при сварке, выполняемый по формуле 11. Значение погонной энергии определяет количество энергии, вводимое в единицу длины шва (Дж·с/см).
(11)
где qэф – эффективная тепловая мощность сварочной дуги, Дж;
Iсв – ток сварочной дуги, А;
Uд – напряжений на дуге, В;
ηи – эффективный КПД нагрева изделия дугой, для дуговых методов сварки находится в пределах 0,6…0,9: покрытыми электродами на постоянном токе 0,75…0,85; на переменном токе КПД имеет значения 0,65…0,75;
Vсв – скорость перемещения сварочной дуги, см/с.
1.7. Определение глубины проплавления
При необходимости глубина проплавления при наплавке валика на лист может быть определена с достаточной степенью точности по формуле 12.
(12)
Если в формулу подставить значения всех констант для низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей, то получим, что расстояние до изотермы плавления определяется выражением, в котором погонная энергия подставляется в тепловых величинах, Дж/см.
(13)
Так как действительные условия ввода теплоты в изделие при ручной дуговой сварке отличаются от расчётной схемы, то глубина провара определяется по формуле 14.
Н= (0,5…0,7) · r (14)
В случае если расчётная глубина проплавления отличается от требуемого более чем на 10…15%, то необходимо провести изменение значений сварочного тока или изменить диаметр покрытого электрода и произвести проверочный расчёт глубины проплавления с новыми параметрами режима ещё раз.
2. Расчёт режимов механизированной дуговой сварки
К основным параметрам режима механизированной дуговой сварки под флюсом и в защитных газах плавящимся электродом, определяемых расчётом, относятся: сварочный ток, напряжение на дуге, скорость сварки, диаметр и скорость подачи электродной проволоки. Основные параметры: защитная среда (газовая, шлаковая, газошлаковая), род тока, полярность устанавливают, исходя из условий сварки конкретного изделия.
Расчёт режима сварки производится всегда для конкретных случаев, когда известен тип соединения, марка стали, защитная среда и другие данные по шву или технологическому процессу. Поэтому до начала расчёта, по чертежу и рекомендациям стандартов или технических условий следует установить вид соединения, форму и размеры шва. После этого сварное соединение изображается на миллиметровой бумаге в натуральную величину или в масштабе с сохранением оптимальных размеров по глубине провара, ширине шва, высоте выпуклости, площади сечения наплавленного металла однопроходного шва или отдельных проходов и общую площадь многопроходного шва. Необходимо учитывать, что при сварке высоколегированных аустенитных сталей сила сварочного тока выбирается на 10…30% меньше, чем при сварке низкоуглеродистых низколегированных сталей.
В зависимости от типа соединения последовательность расчёта режима сварки различна.