Значения коэффициентов а и в от рода тока

Род тока, полярность	Коэффициент
	А	В
Постоянный ток, прямая полярность	6,3	0,065
Переменный	7,0	0,04

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

α^т_р = 3,1·10^-3 · ∙ (31)

где l – вылет электрода, см; d_э – диаметр электрода, см.

Полученные значения α_р можно сравнить со значениями опытных данных, представленных на рис.3.

Величину вылета электрода при сварке под флюсом выбирают в зависимости от диаметра электрода в пределах 20…80 мм. Меньшим диаметрам электрода соответствуют меньшие значения вылета и наоборот. Большее значение вылета определяет большее падение напряжений и, как следствие, снижение величины тока. При приближённых расчётах можно пользоваться выражением (32).

l = (8…12) · d_э (32)

а

б

в

Рис.3. Зависимость значений коэффициента α_р от режима сварки:

а - постоянный ток обратной полярности; б - переменный ток; в - постоянный ток прямой полярности; 2, 3, 4, 5, 6 - соответственно диаметр электрода, мм.

При сварке в среде углекислого газа величина коэффициента наплавки может существенно отличаться от величины коэффициента расплавления проволоки в связи с потерями электродного металла:

α_н = α_р · (1 - ψ_п) (33)

где ψ_п - коэффициент потерь, в относительных единицах.

Анализ экспериментальных данных, полученных при сварке в среде углекислого газа проволокой марки Св-08Г2С показал, что величина коэффициента потерь ψ_п (%) для сварки при оптимальных значениях напряжения дуги зависит от плотности тока в электроде:

ψ_п = - 4,72 + 17,6·10^-2 · j – 4,48·10^-4 · j² (34)

Уравнение (34) позволяет рассчитать ожидаемую величину коэффициента потерь в диапазоне плотностей тока j = 60…320 А/мм². Средняя квадратичная ошибка расчёта составляет 2,96 %.

Величину коэффициента расплавления можно рассчитать по формуле:

α_р =9,05 + 3,1·10^-3· ∙ (35)

При этом величину вылета электрода l выбирают в пределах 10…20 мм. Таким образом, найдя значения α_р и ψ_п , по формуле (33) определяют коэффициент наплавки.

9. Определяют скорость подачи электродной проволоки по формуле:

V_nэл = (36)

где F_эл - площадь поперечного сечения электрода, см²;

γ - плотность электродного металла, г/см³.

10. Для проверки правильности расчётов определяют глубину проплавления, подставив полученные значения параметров режима в формулу:

(37)

где q - эффективная тепловая мощность сварочной дуги, Вт; сρ - объёмная теплоёмкость, Дж/см³·^оС; Т_пл - температура плавления металла; Ψ_пр - коэффициент формы провара; V_св - скорость сварки, см/с.

Подставив значения постоянных составляющих для углеродистых и низколегированных сталей, выражение имеет вид (38).

(38)

В случае отклонения значения расчётной глубины провара от заданной или требуемой по стандарту более чем на 10…15 %, расчёт провести заново, при этом необходимо внести корректировку значений основных параметров режима сварки (сварочный ток и напряжение на дуге).

11. Для сварки в среде защитных газов по рекомендациям устанавливают необходимый расход газа в зависимости от величины сварочного тока и условий выполнения сварки (сила ветра, наличие сквозняков), л/мин.

При расчёте параметров режима сварки следует учесть рекомендации по количеству наплавленного металла за один проход. Так при сварке в среде защитных газов электродной проволокой диаметром 1,2…1,4 мм в нижнем положении площадь поперечного сечения первого прохода 20…30 мм², второго 30…60 мм², последующих 40…70 мм²; для вертикального положения сварки площадь первого прохода 20…40 мм², второго 40…60 мм², последующих 40…70 мм². При сварке проволокой диаметром 1,6…2,0 мм площадь первого прохода 20…40 мм², площадь второго прохода 40…60 мм², площадь последующих проходов составляет 40…100 мм². Необходимо также учесть рекомендации по использованию проволок диаметром 1,6…2,0 мм только лишь для сварки в нижнем положении.