10. Расчёт расхода электроэнергии при дуговой сварке и наплавке

Расход электроэнергии для ручной и полуавтоматической сварки рассчитывается с учётом потерь электроэнергии во время рабoты источника питания на холостом ходу. При автоматической сварке источник питания отключается от сети по окончании сварки, поэтому потери на холостом ходу отсутствуют. Исключение составляют сварочные преобразователи.

В общем виде расход технологической анергии можно представить в следующем виде: , (10.1)

где Э - расход технологической электроэнергии на сварку (наплавку) всего изделия кВт·ч; Э_i - расход электроэнергии на сварку одного шва кВт·ч; i - порядковый номер сварного шва; n - количество швов в изделии; Э_о – потери электроэнергии при работе источника питания на холостом ходу, кВт·ч.

Расход электроэнергии для сварки шва определяется по формуле:

(10.2)

где U_i, I_i - параметры режима сварки, соответственно - напряжение (В) и ток (А). Для сварки покрытыми электродами U_i = 20+0,04 I_i ; t_о – основное время сварки шва, мин;  - КПД сварочного источника питания: для трансформаторов =0,85…0,9; для выпрямителей =0,65…0,75; для преобразователей =0,6…0,65; для многопостовой системы =0,4.

Расход электроэнергии при работе источника питания на холостом ходу определяется по формуле: , (10.3)

где W₀ – мощность, потребляемая источником питания на холостом ходу, кВт (для трансформаторов и выпрямителей W₀ составляет 10% номинальной мощности, а для преобразователей – 30%); t_оп – оперативное время изготовления изделия, час. Если источник питания имеет устройство автоматического отключения на холостом ходу, то =0.

- 12 -

В качестве неплавящегося электрода применяются вольфрамовые лантанированные прутки по ТУ 48-19-27-72 или иттрированные прутки по TУ-48-42-73-71. Защитной средой служит аргон по ГОСТ 10I57. Норматив расхода присадочной проволоки определяется по номинальным конструктивным размерам шва, весу наплавленного металла с учетом технологических потерь и расходов , и рассчитывается по формуле:

(7.1)

где К_n - коэффициент перехода от массы наплавленного металла к расходу сварочной проволоки, учитывающий технологические потери и отходы при сварке (табл.7.1).

Норматив расхода вольфрамовых электродов в среде инертных газов приведён в табл.7.2.

Норматив расхода инертных газов при сварке сталей цветных металлов определяется по методике, описанной в разделе 6.2. Расход аргона q_оз определяется по ротаметру и зависит от диаметра электрода (табл. 7.3).

Таблица 7.1.

_{Коэффициент перехода Кn}

Сварочный материал	Значение Кn
	Вид сварки
	Автоматическая	Механизированная	Ручная
Сталь	1,09	1,10	1,15
Алюминий и его сплавы	1,23	1,25	1,30
Медь и ее сплавы	-	-	1,15

Таблица 7.2

Норматив расхода вольфрамовых электродов на 100 м шва

Толщина свариваемого металла, мм	Диаметр электродов, мм	Расход вольфрамовых электродов на 100 м шва, г
		Ручная сварка	Механизированная сварка
1,0	1,5	8,3	3,9
2,0	2,0	23,4	10,9
3,0	3,0	83,3	39,0
4,0	4,0	132,2	125,0
5,0 и выше	5,0	165,0	156,0

- 9 -

Таблица 7.3

Ориентировочный расход аргона при сварке неплавящимся электродом

Диаметр вольфрамового электрода, мм	1,5-2,0	2,0-3,0	3,0-4,0	4,0-6,0
Расход аргона qоз, л/мин	8-10	10-12	12-15	14-20

Расход гелия при сварке примерно в 3 раза больше, чем аргона.

При необходимости защиты корня шва аргоном его расход q_дз = 2…3 л/мин.

Для определения норматива расхода аргона при сварке коротких швов (длиной не более 15 мм) q_оз следует умножить на поправочный коэффициент 1.2. Расход газа на прихватку составляет 6% от общего расхода на сварку.