4.5. Расчет режимов электродуговой сварки деталей

В соответствии с вариантом задания на сварку (табл.9), подобрать электрод, силу и напряжение электрической дуги, определить количество наплавленного металла и расход электродов.

Таблица 9.

Варианты сварки деталей
№	Вид и длина соединения.	1я деталь	2я деталь
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	Нахлесточное (1500мм) Тавровое Нахлесточное (3000мм) Тавровое Угловое Тавровое Стыковое Стыковое Нахлесточное (1500мм) Тавровое Стыковое Тавровое Тавровое Угловое Тавровое Тавровое Тавровое Стыковое Нахлесточное (150мм) Тавровое Стыковое Тавровое Тавровое Угловое Тавровое Нахлесточное (200мм) Стыковое Тавровое Нахлесточное (300мм) Тавровое	Лист стальной 3х мм Лист стальной 3х мм Лист стальной 5 мм Лист стальной 5 мм Швеллер №10 Швеллер №10 Труба стальная, 32 мм Труба стальная, 32 мм Швеллер №14 Швеллер №14 Труба стальная, 80 мм Труба стальная, 80 мм Швеллер №14 Швеллер №14 Швеллер №14 Швеллер №12 Труба стальная, 32 мм Труба стальная, 32 мм Швеллер №14 Швеллер №14 Труба стальная, 80 мм Швеллер №14 Швеллер №14 Швеллер №14 Швеллер №14 Сталь угловая Б-75*50*6 Фланец стальной Швеллер №12 Сталь угловая Б-75*50*6 Лист стальной, 5 мм	Сталь угловая Б-45453 Сталь угловая Б-45453 Сталь угловая Б-63636 Сталь угловая Б-63636 Сталь угловая Б-63636 Сталь угловая Б-63636 Труба стальная, 32 мм Фланец стальной Лист стальной 5 мм Сталь угловая Б-90908 Труба стальная, 80 мм Труба стальная, 80 мм Труба стальная, 80 мм Сталь угловая Б-75506 Сталь угловая Б-75506 Сталь угловая Б-45454 Труба стальная, 32 мм Фланец стальной Лист стальной, 8 мм Сталь угловая Б-90908 Труба стальная, 80 мм Труба стальная, 80 мм Лист стальной, 8 мм Сталь угловая Б-75506 Сталь угловая Б-75506 Труба стальная, 80 мм Труба стальная, 32 мм Сталь угловая Б-75506 Лист стальной, 10 мм Швеллер №14

Порядок выполнения расчета:

1. Диаметр электрода d_э определяется толщиной свариваемого металла детали h:

h, мм	1…2	2…5	5…10	>10
dэ, мм	1,5…2	2,5…4	4…6	4…8

Соответственно нижним границам (меньшим значениям) в диапазоне толщин металла h должны приниматься и меньшие значения d_э.

Диаметры электродов стандартизированы: 0,3; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 2,8;3,0;3,2; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мм.

Толщину детали находят по номеру свариваемого по заданию профиля (швеллер №10 – 4,5 мм; №14 – 4,9 мм; трубы стальные: 80 мм – 3,5 мм; 32 мм – 2,8 мм).

2. Сила сварочного тока I_Н подбирается в зависимости от диаметра электрода по таблице или по эмпирической формуле:

, А.

3. Рассчитывается напряжение горения дуги:

, В,

где а – коэффициент, характеризующий падение напряжения на электродах: а =10…12 – стальные плавящие электроды; а = 35…38 – угольные электроды; в – коэффициент, характеризующий падение напряжения на 1 мм дуги, в = 2,0…2,5 В/мм.

Длина дуги l_д зависит от диаметра электрода:

, мм.

4. Сечение сварного шва и размеры его катетов устанавливаются при проектировании сварного соединения, в этой работе катеты К₁ и К₂ принимаются не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной более 3 мм.

Площадь сварного шва находится по формуле (размеры катетов в см):

, см².

5. Скорость наплавки находится по формуле:

, см/ч,

где =7…12 г/Ач – коэффициент наплавки для ручной электродуговой наплавки;

– удельный вес наплавленного металла, =7,8 г/см³.

6. Количество наплавленного металла определяется его объемом и плотностью:

,

где – длина сварного шва, см (рассчитывается, исходя из схемы сварного соединения).

7. Расход электродов по весу определяется как:

где – коэффициент расхода электродов, учитывающий потери металла в виде брызг и паров и недоиспользования длины электрода, =1,4…1,6.

Количество электродов, необходимое для сварки находится по формуле:

, шт.,

где и – длина стержня и диаметр электрода, см,

8. Подобрать тип, марку и другие параметры электрода (табл. 6 и 7).

Для сварки и наплавки конструкционных сталей применяются (приложение 9) следующие типы электродов:

-для низколегированных (строительных) сталей – Э34, Э38, Э42А, Э46, Э46А:

-для среднеуглеродистых и низколегированных сталей – Э50, Э50А, Э55;

-для легированных, повышенной прочности сталей – Э60, Э60А, Э70, Э85, Э100, Э125, Э145, Э150 (цифра – временное сопротивление _в разрыва сварного соединения в кгс/мм²).