5. Расход сварочных материалов.

5.1 Расход сварочных материалов при ручной дуговой сварке покрытыми электродами.

Расход электродов для ручной дуговой сварки определяется по формуле:

Gэ = (1,6…1,8)Gн, (27)

где Gэ – масса электродов,

1,8кг – масса электродов на 1кг наплавленного металла (для электрода типа ЦЛ-11);

Gн - масса наплавленного металла:

Gн =, (28)

где γ=8,1 – плотность наплавленного металла, г/см³ ,

- площадь наплавленного металла,

- длина шва.

Gн = = 23,04кг;

Масса электродов:

Gэ = 1,8·23,04=42,12кг.

5.2 Расход сварочных материалов при сварке под слоем флюса.

Расход электродной проволоки при автоматической сварке под флюсом:

Gэл = Gн·Кп , (29)

где Gэл – масса электродной проволоки;

Кп = 1,03-коэффициент, учитывающий неизбежные потери электродной проволоки при наладке оборудования, не использовании концов проволоки в бухте.

Gн - масса наплавленного металла (22):

Gн =, (30)

где - площадь наплавленного металла.

Gн = = 11,66кг;

Gэл = 11.66·1,03 = 12.00кг.

Расход флюса определяется опытным путем. Для ориентировочных расчетов расход флюса может быть принят 1,2-1,4 от массы расходуемой электродной проволоки.

4. Расчёт химического состава шва, физических характеристик металла шва.

4.1Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

Степень легирования металла шва, с некоторой погрешностью, может быть установлена сопоставлением химического состава основного металла и металла наплавленного валика, определяемого по формуле:

(31)

где; R_ш – содержание рассчитываемого элемента, %;

R₀ – содержание того же элемента в основном металле, %;

(1-) – доля участия электродного металла в металле шва, %;

R_э – содержание рассчитываемого элемента в металле, наплавленным электродом типа ЦЛ-11, %;

γ₀=доля участия основного металла в металле шва.

Определяем химический состав для сварки покрытыми электродами:

[C]: R_ш=

[Cr]: R_ш=

[Si]: R_ш=

[Mn]: R_ш=

[Ti]: R_ш=

[Ni]: R_ш=

[S]: R_ш=

[P]: R_ш=

4.2Для сварке под флюсом.

γ=-доля участия основного металла в металле шва.

[C]: R_ш=

[Cr]: R_ш=

[Si]: R_ш=

[Mn]: R_ш=

[Ti]: R_ш=

[Ni]: R_ш=

[S]: R_ш=

[P]: R_ш=

5. Выбор источника питания

Источник питания сварочной дуги должен отвечать следующим требованиям:

• обеспечивать необходимую для данного технологического процесса силу тока дуги и напряжение дуги;

• иметь необходимый вид внешней характеристики, чтобы выполнять условия стабильного горения дуги;

• иметь такие динамические параметры, чтобы можно было обеспечить нормальное возбуждение дуги и минимальный коэффициент разбрызгивания.

При автоматической сварке под слоем флюса с саморегулированием дуги, когда вольтамперная характеристика дуги жесткая, внешняя характеристика источника питания, для повышения интенсивности саморегулирования, должна быть пологопадающей.

5.1 Источник питания для ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

Для ручной дуговой сварки электродами ОЗЛ-9А выбираем источник питания ВД-306.

Переключение диапазонов осуществляется за счет соединения первичных и вторичных обмоток трансформатора «треугольник-треугольник» (диапазон больших токов) или « звезда-звезда» (диапазон малых токов). Такой способ получения двух диапазонов обеспечивает изменение сварочного тока в 3 раза без дополнительного расхода активных материалов. Плавное регулирование тока внутри диапазона производится за счет изменения расстояния между катушками обмоток трансформатора.

Выпрямительный ток ВД-306 выполнен по трехфазной мостовой системе выпрямления, состоят из шести кремниевых вентилей. Вентиляция – воздушная принудительная. Выпрямитель ВД-306 имеет защиту, отключающую его от сети при выходе из строя одного из вентилей выпрямительного блока или при пробое на корпус вторичной обмотки трансформатора, состоящую из магнитного усилителя, трансформатора и реле.

Сварочные выпрямители обладают значительными перед электромагнитными преобразователями: высокими сварочными качествами, за счет повышения стабильности горения дуги и уменьшениями разбрызгивания металла; высокий КПД и меньшие потери холостого хода, что особенно важно для источника питания работающих с низкими ПН (ПВ), широкими пределами регулирования тока и габаритами, отсутствием вращающихся частей.

При ручной дуговой сварке используем электроды с фтористо-кальциевым покрытием тип покрытия электрода диктует необходимость применения постоянного тока обратной полярности (при переменили постоянном токе прямой полярности дуга неустойчива).

Параметры	ТД – 300	ВД-306
Номинальный сварочный ток, А	315	315
Номинальный режим работы, ПН, %	60	60
Продолжительность цикла сварки, мин	5	5
Номинальное рабочее напряжение, В	32	32
Напряжение холостого хода, В, не более	80	70
Пределы регулирования сварочного тока, А	0-365	45-315
Первичная мощность, кВ*А, не более	-	21
КПД, %, не менее	70	72
Габаритные размеры (длинаширинавысота), мм.	620×692×710	785780795
Масса, кг, не более	140	164

Для сварки покрытыми электродами высоколегированных жаростойких сталей выбираем рекомендуемые для них выпрямители: ТД-201; ВД-306.

Из всего выше сказанного делаем вывод, что лучше использовать ВД-306, т.к. обладает высокими сварочными качествами, за счет повышения стабильности горения дуги и уменьшениями разбрызгивания металла; высоким КПД и меньшими потерями холостого хода, что особенно важно для источника питания работающего с низкими ПН (ПВ), широкими пределами регулирования тока и меньшими габаритами ,а также отсутствием вращающихся частей.

5.2 Источник питания для сварки под флюсом.

Для сварки под флюсом выбираем сварочный выпрямитель ВДУ-1201 и ВДУ-1601.

Выпрямители однокорпусные, стационарные, предназначенные для сварки в среде защитных газов и под флюсом, сварки порошковой проволокой на автоматах с зависимой и независимой от напряжения дуги скоростью подачи электродной проволоки.

При работе на падающих внешних характеристиках действует обратная связь по току, причем в качестве датчика тока применен операционный усилитель. При работе на жестких внешних характеристиках действует обратная связь по напряжению и току. Для сглаживания выпрямленного напряжения и улучшения сварочных качеств выпрямитель снабжен дросселем в сварочной цепи.

Таблица 20- Основные параметры сварочного универсального выпрямителя ВДУ-1201 и ВДУ-1601

Технические данные	ВДУ-1201	ВДУ-1601
1	2	3
Номинальный сварочный ток, А	1250	1600
Режим работы, ПВ %	100	100
Напряжение холостого хода, В	100	100
Пределы регулирования сварочного тока,А; при работе на характеристиках: жестких; падающих;	300-1250 300-1250	500-1600 600-1600
Пределы регулирования рабочего напряжения, В, при работе на характеристиках: жестких; падающих;	24-66 26-60	26-66 30-66
Габаритные размеры, мм	1400×850×1250	1150×900×1850
Масса, кг	850	950

Сравнив технические данные приведенных технических характеристик, выбираем выпрямитель ВД-1201, на основании того, что он имеет меньшие габариты и меньшую массу.