Исходные данные к заданию №3

Номер варианта	Толщина металла s, мм	Тип соединения	Способ сварки	Род и полярность тока	Сочетание сварочных материалов (проволока, флюс)
1	4	C7	АФ	Постоянный, полярность обратная	Cв-08; АН-348А
2	6
3	8
4	3			Переменный	Cв-08; ОСЦ-45М
5	4
6	5
7	4	С4	АФм	Постоянный, полярность обратная	Cв-08; ОСЦ-45М
8	6
9	8
10	10
11	12		АФп	Переменный
12	14
13	16
14	16	С4		АФп	Cв-08; АН-37П
15	6
16	8
17	10
18	12
19	14
20	16

2.3.2. Примеры расчёта режима сварки:

Расчёт режимов сварки односторонних швов соединений С4 без скоса кромок.

В настоящее время в судостроении применяют два способа односторонней сварки: на флюсомедной подкладке и на медном ползуне. Сварку на флюсомедной подкладке выполняют на переменном или постоянном токе обратной полярности; на медном ползуне – на постоянном токе прямой полярности.

Режимы рассчитывают в следующей последовательности.

Выбирают размеры конструктивных элементов сварных швов е, е₁, g, g₁ и величину зазора «b» в соответствии с ГОСТ 8713-89 для сварного соединения С4 и способа сварки АФм или АФп для толщины металла s с учётом рекомендаций ОСТ 5.9083-83 для способа сварки АФм: взамен е₁=4мм по ГОСТ 8713-79 принимаюте₁=12мм.

Определяют площади проплавления F_пр, мм², и поперечного сечения наплавленного металла шва F_н, мм²:

Fпр=0,5s(е+е1); Fн=sв+0,75еg+0,75е1g1.

(2.15)

Выбирают диаметр электродной проволоки d_эл, мм, в зависимости от толщины металла:

▪ для флюсо-медной подкладки

s, мм	4	5;6	8	и более
dэл, мм	3	4	4;5.

Начиная с толщины металла 12 мм, делают скос кромок на угол α=83°, что необходимо учесть при расчёте площадиF_н.

▪ для медного ползуна

s, мм	5	6	7; 8	10	12	≥14
dэл, мм	3; 5	3; 5	3; 4; 5	3; 4; 5	5	5

Выбирают параметр A=I_свv_св (А∙см/с) из условия технологической прочности сварных швов в зависимости от d_эл:

dэл, мм	3	4	5
А, А∙см/с	333…444	444…560	560…694

В первом приближении принимают максимальное значение параметра А.

Рассчитывают силу сварочного тока I_св (А) по формуле:

,

(2.16)

где η_и – эффективный КПД нагрева изделия дугой: η_и=0,85 для флюсо-медной подкладки; η_и=0,8 для медного ползуна;

q_п – погонная энергия дуги, Дж/см: ;

K=200…280 Дж/см∙мм².

Уравнение (2.16) решают относительно I_св методом подбора или приводится к виду , после чего его решают с использованием номограммы, приведённой на рис. 2.1.

Методика решения уравнения в последнем случае сводится к следующему. Соединяя p и q, находят положительные корни уравнения на шкалах Х_А, Х_В или Х_С в зависимости от того, какие из отметок (А, В или С) на шкале q используют.

Увеличивая (или уменьшая) p в 10 (100) раз, следует увеличить (уменьшить) q в 1000 (10⁶) раз, а I_св взять в 10 (100) раз меньше (больше) его значения по соответствующей шкале.

Рис. 2.1. Номограмма для решения уравнения вида

Выбранный d_эл проверяют на допускаемую плотность сварочного тока:

dэл, мм	3	4	5
j, А/мм2	45…90	35…60	30…50

Далее, по данным табл. 2.6; 2.7 или 2.8 выбирают значение коэффициента α_н и рассчитывают скорости сварки v_св, м/ч, и подачи электродной проволоки v_пп, м/ч, напряжение на дуге U_д, В, погонную энергию дуги q_п, Дж/см:

Таблица 2.6