5 РАСЧЕТ РЕЖИМА СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ

Сварку под слоем флюса производят, как правило, с помощью сварочных автоматов, голой электродной проволокой, которую подают в зону горения дуги специальным механизмом, называемым головкой автомата. Токоподвод к проволоке осуществляется через скользящий контакт при прохождении проволоки через мундштук, изготовляемый из меди. Малый вылет электрода, отсутствие покрытия, большая скорость подачи электродной проволоки позволяют значительно увеличить силу сварочного тока по сравнению с ручной сваркой электродами тех же диаметров, что приводит к ускорению процесса плавления сварочной проволоки, увеличению глубины проплавления основного металла и, как следствие, значительному повышению производительности. Коэффициент наплавки достигает 14…16, а в некоторых случаях даже 25…30 г/ (А·ч).

Вследствие увеличения эффективной тепловой мощности дуги может быть расширен диапазон толщин, свариваемых без скоса кромок. Так, при обычных режимах автоматической сварки встык без скоса кромок может свариваться металл толщиной до 15…20 мм.

На качество и работоспособность сварного соединения, выполняемого под слоем флюса, помимо применяемого материала и режимов сварки, влияют также конструктивные элементы шва (коэффициент формы провара и коэффициент формы валика).

Коэффициент формы провара, определяется по формуле

, (5.1)

где е – ширина усиления сварного шва;

h_пр – глубина проплавления металла.

Глубина проплавления при односторонней стыковой сварке определяется по формулам:

при однопроходном сварном шве - ; (5.2)

при многопроходном сварном шве -, (5.3)

где S – толщина свариваемых изделий, мм.

n – количество проходов, определяется по формуле 5.6.

Коэффициент формы провара может изменяться в пределах от 0,5 до 4,0. Оптимальное его значение равно 1,3…2,0.

Отношение ширины шва к его выпуклости (коэффициент формы валика)

, (5.4)

где q – высота усиления шва, мм.

При хорошо сформированных швах коэффициент формы валика не должен выходить за пределы 7…10.

Ширина и высота усиления принимается в зависимости от типа сварного соединения по ГОСТ 8713-79.Сварка под флюсом. Соединения сварные.

Основными параметрами режима автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом является величина сварочного тока I_св, диаметр сварочной проволоки d_э, напряжение на дуге U_д, скорость перемещения дуги (скорость сварки) и скорость подачи сварочной проволоки.

Диаметр сварочной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемых изделий по таблице 5.1

Таблица 5.1

Толщина изделия, мм	2…4	5…8	8…20	свыше 20
Диаметр сварочной проволоки, мм	3	4	5	6

Сварочный ток, необходимый для получения заданной глубины проплавления основного металла, рассчитывают по формуле

, (5.5)

где – коэффициент пропорциональности, зависящий от условий проведения сварки, определяется по таблице 5.2.

Таблица 5.2 – Значения k_h в зависимости от условий сварки

Марка флюса	Диаметр сварочной проволоки	kh , мм/100А
		Переменный ток	Постоянный ток
			Прямая полярность	Обратная полярность
ОСЦ-45	2	1,3	1,15	1,45
	3	1,15	0,95	1,3
	4	1,05	0,85	1,15
	5	0,95	0,75	1,10
	6	0,9	-	-
АН-348А	2	1,25	1,15	1,4
	3	1,1	0,95	1,25
	4	1,0	0,9	1,1
	5	0,95	0,85	1,05
	6	0,9	-	-

Число проходов n определяется исходя из максимального сечения однопроходного шва F₁, которое не должно быть больше 100 мм², по формуле

, (5.6)

где F_н – площадь наплавленного металла, мм².

Скорость подачи сварочной проволоки , м/мин, определяется в зависимости от величины сварочного тока и диаметра проволоки (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 – Зависимость скорости подачи сварочной проволоки в зону

горения от силы сварочного тока I_св и диаметра проволоки d_э

Скорость сварки , м/мин, определяется по формуле

, (5.7)

где F – площадь поперечного сечения сварочной проволоки, мм².

Напряжение дуги выбирается в зависимости от силы сварочного тока, диаметра электродной проволоки и марки флюса по таблице 5.3.

Таблица 5.3 – Зависимость напряжения дуги от диаметра электродной проволоки и марки флюса (при диаметре электрода от 2 до 5 мм, флюс АН-348А, ОСЦ-45)

Сила тока, А	Напряжение, В
180…500	32…34
500…600	36…40
600…700	38…40
700…850	40…42
850…1000	40…43
1000…1500	40…44

29