МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Донской государственный технический университет

Кафедра «Машины и автоматизация сварочного производства»

НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДА МЕТАРИАЛОВ

И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ И НАПЛАВКИ

Методические указания

по выполнению лабораторной работы

по дисциплине «Технологическая подготовка производства»

Ростов–на–Дону

2005 г.

Составители: канд. техн. наук, доц. Евченко В.М.,

докт. техн. наук, проф. Варуха Е.Н

УДК 621.791.04: 658. 53 (07)

Нормирование расхода материалов и электроэнергии для электрической сварки плавлением и наплавки: Метод. указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине «Технологическая подготовка производства» /ДГТУ, Ростов н/Д, 2005, 20 с.

Представлены методики расчета норм расхода сварочных материалов и электроэнергии при сварке: покрытыми электродами, в среде защитных газов (в том числе в среде СО₂ и инертных газов) плавящимся и неплавящимся электродами, а также при электрошлако вой сварке. Методические указания могут быть использованы в курсовом и дипломном проектировании.

Приведены формулы для расчета поперечного сечения шва для наиболее распространенных в промышленности типов сварных соединений.

Предназначена для студентов всех форм обучения специальности 120500 «Оборудование и технология сварочного производства» и 030500 «Профессиональное обучение».

Печатается по решению методической комиссии (факультета "Технология машиностроения").

Научный редактор профессор, докт. техн. наук В. Ф. Лукьянов.

С Донской государственный технический

университет, 2005

- 2 -

Приложение 3 (продолжение)

- 18 -

1. Общие положения

Норма расхода сварочных материалов - это максимально допустимое их количество, необходимое для изготовления единицы готовой продукции, соответствующей техническим условиям. Нормы сварочных материалов должны быть прогрессивными и соответствовать современному техническому уровню сварочной техники. Прогрессивность норм расхода закладывается на стадии проектирования сварной конструкции и разработки технологии ее изготовления путем выбора рациональных технических решений, обеспечивающих минимальную массу наплавленного металла и высокую экономичность методов сварки.

При определении норм расхода сварочных материалов за базу расчёта принимается площадь поперечного сечения сварного шва, рассчитанная как среднеарифметическая величина, определенная по минимальным и максимальным допускам конструктивных элементов (номинальные конструктивные размеры). Иногда эта площадь рассчитывается по минимальным значениям элементов шва с учётом средних допусков.

Следует учитывать, что в процессе сварки под влиянием внутренних деформаций площадь поперечного сечения шва уменьшается по сравнению с площадью, исчисленной по параметрам конструктивных элементов кромок деталей, подготовленных под сварку [5]. Уменьшение поперечного сечения шва достигает значительной величины, так, например, для металла толщиной 10 мм - примерно 12%, а для металла толщиной 50 мм – 18%.

Эскизы и расчётные формулы в настоящих Указаниях даны для наиболее часто применяемых в машиностроении типов подготовки кромок. В том случае, если в Приложении 3 отсутствуют необходимые типы подготовки кромок и формулы для расчёта площади, студент должен вычислить теоретическую площадь сечения шва по формулам, приведенным в литературе [1].

2. Исходные данные

Исходным данным для расчёта норм расхода сварочных материалов служат:

1. Чертежи свариваемых деталей и узлов;

2. Спецификации на изделие;

3. Технические условия на изготовление и поставку изделия;

- 3 -

4. Технологический процесс на сборочно-сварочные работы;

5. Марки применяемых при сварке материалов (электродов, проволоки, флюсов или защитных газов);

6. Действующие ГОСТы (5264, 8713, I477I, 16037);

7. Размеры потерь и отходов, применяемых при сварке материалов, учитываемые при расчете норм расхода.

3. Определение норм расхода

Нормы расхода сварочных материалов определяются в килограммах (литрах) на изделие, и устанавливаются с точностью до двух знаков после запятой с округлением по арифметическим правилам .

Норма расхода сварочных материалов на изделие для всех видов сварки устанавливается как произведение нормативов расхода (удельных расходов) материала на протяжённость швов:

(3.1)

где Н - норма расхода сварочных материалов, кг; Н₁, Н₂ ... Hi - соответствующие нормативы расхода сварочных материалов на 1м шва, кг/мм; ₁, _{2… I} - протяжённость сварных швов, м.

Площадь сечения шва для расчёта веса наплавленного металла определяется по номинальным конструктивным элементам шва. Норматив расхода сварочных материалов определяется массой наплавленного металла на 1 метр шва с учётом различных коэффициентов, отражающих условия сварки, свойства сварочных материалов и прочее.

Масса наплавленного на 1 м шва зависит от конструктивных элементов кромок деталей, марки применяемых электродов и определяется по формуле:

(3.2)

где Q_н - масса наплавленного металла на I м шва, кг; F_н - площадь наплавки, мм²;  - плотность металла, принятая в расчетах равной 7,85 г/см³ - для углеродистых и низколегированных сталей и 7,9 г/см³ - для высоколегированных.

В Приложении 1 приведен пример расчёта норм расхода сварочных материалов для ручной дуговой сварки.

- 4 -

Приложение 3 (продолжение)

- 17 -

Приложение 3 (продолжение)