4.2 Расчет режима автоматической сварки под флюсом гост 8713-79.

Таблица 7 Размеры, мм

Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		Способ сварки	s=s1	h ±1	f ±2	е, не более
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва
С30			АФф	От 16 до 22	8	9	18
				Св. 22 до 26	13	14	24
				Св. 26 до 32	18	18	28

АФф - автоматическая на флюсовой подушке;

Влияние параметров режимов сварки на форму и размеры шва зависят от многих параметров сварки: величины сварочного тока, напряжение дуги, диаметр электродной проволоки, скорости сварки и др.

Необходимое условие сварки – поддержание дуги. Для этого скорость подачи электрода должна соответствовать скорости его плавления теплотой дуги.

Сварку осуществляем в два прохода, по проходу с каждой стороны.

Определим площадь наплавленного металла по формуле:

, (20)

где S – толщина детали;

b – зазор между деталями;

g – высота валика шва;

е – ширина валика шва.

.

Определим силу сварочного тока по формуле:

(21)

где - диаметр электродной проволоки;

- допускаемая плотность тока;

Согласно [1,C.196], для диаметра проволоки равного , допускаемая плотность тока равна

Принимаем

Ориентировочно диаметр электродной проволоки можно определить по формуле, [4, С.12]:

(22)

Следовательно, диаметр электродной проволоки будет равным:

Определим скорость сварки по формуле (12):

где γ – плотность наплавляемого металла. Согласно [1, С.36]:

γ = 7,8 г/см³;

F_н – площадь наплавленного металла; F_н = 0,63 см² .

α_н – коэффициент наплавки.

Ввиду незначительных потерь электродного металла при сварке, под слоем флюса с достаточной для практических расчетов точностью, можно принять, что коэффициент наплавки равен коэффициенту расплавления .

Рассчитаем коэффициент расплавления по формуле:

α_р= , (23)

где - составляющая коэффициента расплавления, обусловленная тепловложением сварочной дуги;

- составляющая коэффициента зависящая расплавления, зависящая от тепловложения вследствие предварительного нагрева вылета электрода протекающим током, г/Ач.

= 11,6±0,4; (24)

Принимаем = 12 г/А·ч.

Составляющую, зависящую от тепловложения вследствие предварительного нагрева вылета электрода протекающим током, определим по формуле:

, (25)

где L - вылет электродной проволоки, определяемый по формуле:

L= (8….12)d_э; (27)

L= 8·4. ..12·4 = 32±48мм.

Принимаем L= 40мм.

Тогда,

Принимаем коэффициент наплавки α_н= 14,03г/А·ч.

Следовательно, скорость сварки равна:

Для принятого диаметра электрода и силы сварочного тока определим оптимальное напряжение дуги [4, С.13]:

(28)

Определим скорость подачи электродной проволоки по формуле:

(29)

где α_р - коэффициент расплавления проволоки; α_р = 14,03 г / А·ч;

F_эл- площадь поперечного сечения электродной проволоки [4, С.18]:

γ – плотность наплавляемого металла; γ =7,8 г/см³.

Таким образом,

Определим коэффициент формы провара по формуле [4, С.13]:

(30)

где - коэффициент, величина которого зависит от рода тока и полярности.

Согласно [4,С.13], для постоянного тока обратной полярности и плотности тока: j < 120 А / мм², он равен:

(31)

Таким образом,

Определим погонную энергию. Согласно формуле (13) она равна:

.

Определим глубину провара:

(32)

Зная глубину провара и коэффициент формы провара, определим ширину шва:

(33)

Задавшись оптимальным значением формы выпуклости, т.е. коэффициентом формы усиления , находим высоту валика:

=8

(34)

Определим площадь сечения наплавленного металла:

(35)

Находим высоту шва:

(36)

Определим высоту усиления:

(37)

Таким образом, глубина проплавления равна:

(38)

Провара представляет собой полуэллипс .

Площадь полуэллипса определим по формуле (39):

=

=

Найдем площадь усиления шва:

(39)

.

Тогда площадь шва равна по формуле:

Площадь наплавки равна 44мм²;

Тогда площадь проплавления определим по формуле (15):

= - ,

= 300,7 – 44=256,7 мм²=2,56см² .

Рассчитаем долю участия основного металла в металле шва по формуле (16):

где - площадь проплавления;

- площадь наплавки.