Расчет режимов ручной дуговой сварки

ICB=K*d=30*3=90A

IШВ= VСВ= = =12,636

K=1,2*5=6ММ T= =7,8

Fшв= =0,18 GM=GM*K3=1589,3*1,70=2701,81

A= *t+w0(T-t0) A= *3,8+3,0(7,6-3,8)=2,82(85)

При ручной дуговой сварке (наплавке) к параметрам режима сварки относятся сила сварочного тока, напряжение, скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки), род тока, полярность и др.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения и положения шва в пространстве.

При выборе диаметра электрода для сварки можно использовать следующие ориентировочные данные:

В многослойных стыковых швах первый слой выполняют электродом 3–4 мм, последующие слои выполняют электродами большего диаметра.

Сварку в вертикальном положении проводят с применением электродов диаметром не более 5 мм. Потолочные швы выполняют электродами диаметром до 4 мм.

При наплавке изношенной поверхности должна быть компенсирована толщина изношенного слоя плюс 1–1,5 мм на обработку поверхности после наплавки.

Сила сварочного тока, А, рассчитывается по формуле

(6.1)

где К – коэффициент, равный 25–60 А/мм; d_Э – диаметр электрода, мм.

Коэффициент К в зависимости от диаметра электрода d_Э принимается равным по следующей таблице:

Силу сварочного тока, рассчитанную по этой формуле, следует откорректировать с учетом толщины свариваемых элементов, типа соединения и положения шва в пространстве.

Если толщина металла S ≥ 3d_Э, то значение I_СВ следует увеличить на 10–15%. Если же S ≤1,5d_Э, то сварочный ток уменьшают на 10–15%. При сварке угловых швов и наплавке, значение тока должно быть повышено на 10–15%. При сварке в вертикальном или потолочном положении значение сварочного тока должно быть уменьшено на 10–15%.

Для большинства марок электродов, используемых при сварке углеродистых и легированных конструкционных сталей, напряжение дуги U_Д= 22 ÷ 28 В.

Расчет скорости сварки, м/ч, производится по формуле

(6.2)

где α_Н – коэффициент наплавки, г/А· ч (принимают из характеристики выбранного электрода по табл. 9 приложения);F_ШВ – площадь поперечного сечения шва при однопроходной сварке (или одного слоя валика при многослойном шве), см²; ρ – плотность металла электрода, г/см³(для стали ρ =7,8 г/см³).

Масса наплавленного металла, г, для ручной дуговой сварки рассчитывается по формуле

(6.3)

где l – длина шва, см; ρ – плотность наплавленного металла (для стали ρ=7,8 г/см³).

Расчет массы наплавленного металла, г, при ручной дуговой наплавке производится по формуле

(6.4)

где F_НП – площадь наплавляемой поверхности, см²; h_Н – требуемая высота наплавляемого слоя, см.

Время горения дуги, ч, (основное время) определяется по формуле

(6.5)

Полное время сварки (наплавки), ч, приближенно определяется по формуле

(6.6)

где t_O – время горения дуги (основное время),ч; k_П – коэффициент использования сварочного поста, который принимается для ручной сварки 0,5 ÷ 0,55.

Расход электродов, кг, для ручной дуговой сварки (наплавки) определяется по формуле

(6.7)

где k_Э – коэффициент, учитывающий расход электродов на 1 кг наплавленного металла (табл. 9 приложения).

Расход электроэнергии, кВт· ч, определяется по формуле

(6.8)

где U_Д– напряжение дуги, В; η– КПД источника питания сварочной дуги; W_O– мощность, расходуемая источником питания сварочной дуги при холостом ходе, кВт; Т – полное время сварки или наплавки, ч.

Значения η источника питания сварочной дуги и W_O можно принять по таблице:

полуавтоматическая сварка

Операционная карта

Наименование операции Подготовка метала под сварку	Эскиз
№	Переходы	Метод обработки	Оборудования приспособления	Режимы	Материалы	Длина шва	Специальные указания
	Очистка метала	Вручную	Щеточная шлифмашина Sturm AG1014P	220В	_________	______	Уборка грязи,ржавчины

Наименование операции Разметка метала	Эскиз еирпрронн
№	Переходы	Метод обработки	Оборудования приспособления	Режимы	Материалы	Длина шва	Специальные указания
	Разметка	Вручную	Линейка ,угол,маркер,рулетка	_____	__________	_____	Разметить метал под резку

Наименования операции Резка метала	Эскиз
№	Переходы	Метод обработки	Оборудования приспособления	Режимы	Материалы	Длина шва	Специальные указания
	Резка метала	вручную	Резак пропановый "NORD-S 100П",болгарка Bosch GWS 7-115 E	_______	швеллер	______	Резка по разметкам

Наименование операции Сборка на прихватки	Эскиз
№	Переходы	Метод обработки	Оборудования приспособления	Режимы	Материалы	Длина шва	Специальные указания
	Сборка на прихватки	Вручную	Сборочное сварочный стенд	158А	________	_____	Подготовка к сварке

Наименование операции Сварка полуавтоматическая	Эскиз
№	Переходы	Метод обработки	Оборудования приспособления	Режимы	Материалы	Длина шва	Специальные указания
	Сварка	Механизированном	Сварочный инверторный полуавтомат Fubag IRMIG 180	158А	Проволока 1 мм	_____	__________

Наименования операции Контроль шва	Эскиз
№	Переходы	Метод обработки	Оборудования приспособления	Режимы	Материалы	Длина шва	Специальные указания
	Контроль	Визуальный	Шаблон,линейка	________	________	______	Избежать

Расчёт

ICB= = =294,741 vпр= = =148,580

Сила тока 245А скорость сварки 20б3м/ч расход проволоки -18кг/м

Защита газа 52л/мин 17.5м/мин

В основу выбора диаметра электродной проволоки при сварке и наплавке в углекислом газеположены те же принципы, что и при выборе диаметра электрода при ручной дуговой сварке:

Расчет сварочного тока, А, при сварке проволокой сплошного сечения производится по формуле

(6.9)

где а – плотность тока в электродной проволоке, А/мм² (при сварке в СО₂ а=110 ÷ 130 А/мм²; d_Э – диаметр электродной проволоки, мм.

Механизированные способы сварки позволяют применять значительно большие плотности тока по сравнению с ручной сваркой. Это объясняется меньшей длиной вылета электрода.

Напряжение дуги и расход углекислого газа выбираются в зависимости от силы
сварочного тока по табл. 6.1.

Таблица 6.1

При сварочном токе 200 ÷ 250 А длина дуги должна быть в пределах 1,5 ÷ 4,0 мм. Вылет электродной проволоки составляет 8 ÷ 15 мм (уменьшается с повышением сварочного тока).

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, расчитывается по формуле

(6.10)

где α_Р – коэффициент расплавления проволоки, г/А· ч ; ρ – плотность металла электродной проволоки, г/см³ (для стали ρ =7,8 г/см³).

Значение α_Р рассчитывается по формуле

(6.11)

Скорость сварки (наплавки), м/ч, рассчитывается по формуле

(6.12)

где α_Н - коэффициент наплавки, г/А ч; α_Н = α_Р·(1-Ψ), где Ψ - коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание. При сварке в СО₂ Ψ = 0,1- 0.15;F_B - площадь поперечного сечения одного валика, см². При наплавке в СО₂ принимается равным 0,3 - 0,7 см².

Масса наплавленного металла, г, сварке рассчитывается по следующим формулам:

при сварке ; при наплавочных работах (6.13)

где l – длина шва, см; ρ – плотность наплавленного металла (для стали ρ=7,8 г/см³); V_Н - объем наплавленного металла, см³.

Время горения дуги, ч, определяется по формуле

Полное время сварки (наплавки), ч, определяется по формуле

где k_П – коэффициент использования сварочного поста, ( k_П= 0,6 ÷ 0,57).

Расход электродной проволоки, г, рассчитывается по формуле

(6.14)

гдеG_H – масса наплавленного металла, г; Ψ – коэффициент потерь, (Ψ = 0,1 - 0,15).

Расход электроэнергии, кВт· ч, определяется по формуле

где U_Д– напряжение дуги, В; η– КПД источника питания: при постоянном токе 0,6÷0,7 , при переменном 0,8÷ 0,9; W_O– мощность источника питания, работающего на холостом ходе, кВт. На постоянном токе Wо = 2,0÷ 3,0 кВт, на переменном – Wо= 0,2÷ 0,4 кВт.