Общую площадь поперечного сечения наплавленного и расплавленного металлов найдем по формуле:

(19)

мм².

Принимаем общую площадь поперечного сечения наплавленного и расплавленного металлов равную 346 мм².

Находим площадь поперечного сечения проплавленного металла по формуле(15)

=346–160=186 мм². (20)

Рассчитаем долю участия основного металла в металле шва по формуле

(21)

где - площадь проплавления;

- площадь наплавки.

4.2 Расчет режима автоматической сварки под флюсом.

Размеры, мм

Условное обозначение сварного соединения	Конструктивные элементы		Способ сварки	s=s1	е, не более
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва
С38			АФф	Св. 22 до 26	24

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 (4):

,

где S – толщина детали;

b – зазор между деталями;

g – высота валика шва;

h – высота разделки;

е – ширина валика шва.

.

Определим силу сварочного тока по формуле (5):

где - диаметр электродной проволоки;

- допускаемая плотность тока;

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

Принимаем

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

(21)

Следовательно, диаметр электродной проволоки будет равным:

Определим скорость сварки по формуле (8):

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

γ = 7,8 г/см³;

F_н – площадь наплавленного металла; F_н = 1,73 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(10):

α_р= ,

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; (22)

Принимаем = 12 г/А·ч.

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

, (23)

где L - вылет электродной проволоки, определяемый по формуле:

L= (8….12) d_э; (24)

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 [6]:

Определим скорость подачи электродной проволоки по формуле (9):

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

F_эл- площадь поперечного сечения электродной проволоки [4]:

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

Таким образом,

Определим коэффициент формы провара по формуле (7):

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

Согласно [4], для постоянного тока обратной полярности и плотности тока: j < 120 А / мм², он равен по формуле (13):

Таким образом,

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

.

Определим глубину провара:

(25)

Зная глубину провара и коэффициент формы провара, определим ширину шва по формуле (15):

Задавшись оптимальным значением формы выпуклости, т.е. коэффициентом формы усиления , находим высоту валика по формуле (16):

=8

Определим площадь сечения наплавленного металла по формуле (17)::

Находим высоту шва по формуле (18):

Определим высоту усиления:

(27)

Таким образом, глубина проплавления равна:

(28)