http://world-dumps-shop.free-fullz-cc.moscow Расчет режимов сварки защитных газах. Режимы сварки в углекислом газе. Подготовка металла к сварке в среде углекислого газа

Расчет режимов сварки защитных газах. Режимы сварки в углекислом газе. Подготовка металла к сварке в среде углекислого газа

Даже начинающие сварщики знают, что во время сварочных работ используются разные комплектующие, такие как проволока или . И если для работы сварочного аппарата необходим лишь доступ к электричеству и можно работать бесконечно, то комплектующие имеют свойство заканчиваться. Чтобы материалы не заканчивались в самый неподходящий момент их количество можно предварительно рассчитать. Это особенно полезно при ремонте, поскольку можно рассчитать себестоимость сварочных работ и назвать заказчику точную цену.

В этой статье мы подробно объясним, как произвести расчет проволоки, приведем пример расчета и расскажем обо всех особенностях.

Прежде чем производить расчет расхода сварочной проволоки ознакомьтесь со всеми особенностями присадочного материала, используемого в работе. Прежде всего, проволока может иметь разный коэффициент наплавки, что существенно влияет на итоговые цифры в расчете.

Если вы используете проволоку для сварки автоматическим или сварочным оборудованием, то расчет расхода сварочных комплектующих просто необходим. При сварке это необязательно, но и лишним тоже не будет. Поскольку при таких видах сварки рекомендуется не прерывать сварочный шов, а этого можно добиться только после точного расчета количества проволоки. Лучше знать заранее расход сварочной проволоки при сварке полуавтоматом, чем впоследствии исправлять ошибки.


Существует такое понятие, как норма расхода материала. При этом в норму входит не только количество проволоки, но и ее перерасход на случай ошибок сварщика или непредвиденных обстоятельств. При расчете учитываются все этапы сварки: от подготовительных до заключительных. Это можно сравнить со строительной сметой. Зная необходимое количество, скажем, кирпича, вы заранее знаете, какой высоты и толщины получатся стены. Давайте подробнее поговорим о нормах расхода сварочных материалов.

Нормы расхода

При или при аргонодуговой сварке существуют свои нормы расхода проволоки, которые прописаны в нормативных документах. Они взяты не из «воздуха», а рассчитаны исходя из имеющегося опыта, накопленного у профессиональных сварщиков. Каждый тип сварки и тип проволоки имеет свои физические и химические свойства, которые нужно учитывать при расчете, поэтому нельзя назвать точные цифры расхода материала для всех сварок сразу. Тем не менее, есть приблизительные общие значения, которые вы можете видеть на таблице ниже. Таблица ознакомительная, не принимайте эти цифры всерьез, проводите расчеты самостоятельно.

Чаще всего рассчитывают расход сварочной проволоки на 1 метр . Это очень удобно, поскольку можно легко и быстро произвести последующие расчеты на увеличение или уменьшение количества материала для шва. В интернете можно легко найти калькулятор расхода сварочных материалов, который упростит расчеты. Но мы рекомендуем научиться самому рассчитывать количество проволоки.

Как рассчитать расход

Расход сварочных материалов при сварке или расход проволоки при сварке на один метр шва производится по следующей формуле:

N = G*К

Где «N» - это искомый параметр или, говоря другими словами, норма расхода проволоки на 1 метр, которую нам нужно рассчитать. «G» - это масса наплавки на готовом сварочном , опять же длинной в один метр. А «К» – это коэффициент поправки, который зависит от массы наплавленного материала к расходу металла, который потребовался для сварки. Чтобы выяснить значение G (масса наплавки на сварном соединении) нам потребуется эта формула:

G = F*y*L

Буква «F» обозначает площадь поперечного сечения шва в квадратных метрах. Буква «у» - это плотность металла, из которого изготовлена проволока.

Обратите внимание! Значение «у» крайне важно, поскольку каждая марка проволоки может существенно отличаться по весу из-за металла, используемого для ее изготовления.

Значение «L» автоматически замещается цифрой 1, поскольку мы рассчитываем именно 1 метр. Если вам необходимо рассчитать более или менее метра, то используйте другую цифру. С помощью этих формул можно рассчитать расход проволоки при нижнем сваривании. Для других способов сварки нужно итоговую цифру «N» умножить на значение «К» , отличное от 1.

Значение «К» изменяется в соответствии с положением:

  • При нижнем положении «К» равен цифре 1
  • При полувертикальном - 1.05
  • При вертикальном - 1.1
  • При полотолочном - 1.2

Если вы варите металл с помощью полуавтомата, учитывайте , используемый в работе, характеристики вашего сварочного аппарата, диаметр проволоки и особенности деталей.

Благодаря этим простым расчетам вы сможете легко узнать количество проволоки, необходимой для сварки деталей при аргонодуговой сварке или любом другом виде сварочных работ. Учитывайте все особенности вида сварки и используемой проволоки, чтобы расчеты получились точными.

Пример расчета

Чтобы лучше понять принцип расчета, приведем пример. Итак, какой будет расход присадочной проволоки при сварке , если в качестве свариваемого металла будет использоваться обычная сталь? Начнем с расчета веса наплавки, нам пригодится формула G = F*y*L .

G=0,0000055 (м2) * 7850 (кг/м3) * 1 (метр) = 0,043 кг

После этого можно приступать к вычислению основного значения по формуле N=G*К

N = 0,043 * 1 = 0,043 кг

Учитывайте, что сварка производится в нижнем положении. Это значит, то коэффициент поправки равен единице, а итоговое значение не меняется.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, как произвести расчет и узнать расход сварочной проволоки при сварке полуавтоматом или при любом другом виде сварки. Не думайте, что этот навык вам не пригодится. Напротив, он открывает для вас новые возможности. Делитесь этим материалом в социальных сетях, чтобы помочь другим начинающим сварщикам. Желаем удачи в работе!

При сварке применяются как переменный, так и постоянный ток. Постоянный ток имеет то преимущество, что дуга горит устойчивее. Но переменный ток дешевле, поэтому его применение при сварке предпочтительнее. Но есть способы сварки, при которых применяют только постоянный ток. Сварка в защитных газах и под флюсом выполняется на постоянном токе обратной полярности. Электроды с основным покрытием тоже требуют постоянного тока обратной полярности, как и сварочные флюсы для сварки высоколегированных сталей, основу которых составляет плавиковый шпат. В этих случаях происходит насыщение дуги кислородом или фтором, имеющим большое сродство к электрону. Поэтому необходимо раскрыть сущность процессов, происходящих в дуге при насыщении ее кислородом или фтором и обосновать применение рода тока и полярности. Полярность тока влияет на глубину проплавления, химический состав шва и качество сварного соединения .

Режимом сварки называют совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, формы и качества. При всех дуговых способов сварки такими характеристиками являются следующие параметры: диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение на дуге, скорость перемещения электрода вдоль шва, род тока и полярность. При механизированных способах сварки добавляют еще один параметр-скорость подачи сварочной проволоки, а при сварке в защитных газах - удельный расход газа.

Параметры режима сварки влияют на форму шва, а значит и его размеры: на ширину шва - е; усиление шва - q ; глубину шва – h.

На форму и размеры влияют не только основные параметры сварки, но и такие технологические факторы, как род и полярность тока, наклон электрода и изделия, вылет электрода, конструктивная форма соединения и величина зазора.

2.6.1 Методика расчета режима ручной дуговой сварки . Определяется площадь наплавки, как сумма площадей элементарных геометрических фигур, составляющих сечение шва.

Рисунок 3

Площадь наплавки одностороннего сварного шва, выполненного с зазором, определяется по формуле, мм

F н = 2F 1 + F 2 , (13)

F н = S b + 0,75 eq, (14)

где S-толщина деталей, мм;

b - зазор, мм;

e - ширина, мм;

q - высота усиления, мм.


Рисунок 4



Площадь наплавки стыкового шва с разделкой двух кромок и подваркой корня шва определяется по формуле, мм

F = S b + (S - с) 2 tg a / 2 + 0,75eq+0,75е 1 q 1 , (15)

где c - величина притупления, мм;

е 1 – ширина подварки, мм;

q 1 – высота подварки, мм;

a - угол разделки, мм.

При сварке многопроходных швов необходимо определить число проходов по формуле, шт

где F н – площадь всей наплавки, мм 2 ;

F н1 – площадь первого прохода, мм 2 ;

F нс – площадь каждого последующего прохода, мм 2 .

При ручной сварке многопроходных швов первый проход выполняется электродами диаметром 3 – 4мм, так как применение электродов большого диаметра затрудняют провар корня шва. При определении числа проходов следует учитывать, что сечение первого прохода не должно превышать 30-35мм 2 и может быть определено по формуле, мм 2

F н1 = (6 - 8) d э, (17)

где dэ – диаметр электрода для сварки корневого шва, мм.

Площадь наплавки последующих проходов определяется по формуле, мм 2

F нс = (8 - 12) d эс, (18)

где F нс – площадь последующего прохода, мм;

d эс – диаметр электрода для сварки следующих швов, мм

При сварке многопроходных швов стремятся сварку проходов выполнять на одних и тех же режимах за исключением первого прохода.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого изделия. Примерное соотношение между диаметром электрода и толщиной листов свариваемого изделия приведено ниже.

Таблица 8

Расчет силы сварочного тока Iсв производится по диаметру электрода и допускаемой плотности тока, А

где i – допускаемая плотность тока, А/мм.

Допускаемая плотность тока зависит от диаметра и вида покрытия электрода.

Таблица 9 Величина допускаемой плотности тока в электроде при ручной дуговой сварке

Напряжение на дуге не регламентируется и принимается в пределах 20…36В, то есть Uд = 20 – 36, B

Скорость сварки определяется из соотношения, м/час

где a н – коэффициент наплавки, г/А ч;

g - плотность наплавленного металла, г/см;

Fн – площадь сечения наплавленного металла, мм 2

Длина дуги при ручной дуговой сварке должна составлять, мм

Lд = (0,5 – 1,2) d э, (21)

2.6.2 Методика расчета режима автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом стыковых соединений односторонних без скоса кромок . Основными параметрами режима автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом является: сварочный ток, диаметр и скорость подачи сварочной проволоки, напряжение и скорость сварки.

Расчет режимов сварки производится всегда для конкретного случая, когда известен тип соединения и толщина свариваемого металла, марка проволоки, флюса и способа защиты сварочной ванны от воздуха и другие данные по шву. Поэтому до начала расчетов следует установить по ГОСТ8713-79 или по чертежу конструктивные элементы заданного сварного соединения и по известной методике определить площадь многопроходного шва.

При этом необходимо учитывать, что максимальное сечение однопроходного шва, выполнено автоматом, не должно превышать 100мм 2 . Сечение первого прохода многопроходного шва не должно превышать 40-50мм 2 .

При двухсторонней сварке под флюсом стыкового бесскосного соединения (рисунок 4) сила сварочного тока определяется по глубине проплавления – h основного металла; h - за один проход составляет 8 – 10мм, на форсированных режимах - 12мм, А

Iсв = h 1,2 / k , (22)

где h 1,2 – глубина проплавления основного металла при двухсторонней сварке, без скоса кромок свариваемых деталей, мм;

k – коэффициент пропорциональности, мм/100А, зависящий от рода тока и полярности, диаметра электрода, марки флюса, колеблется от 1-2.

Рисунок 5 Рисунок 6


Таблица 10 Значение К в зависимости от условий проведения сварки

К, мм/100 А Марка флюса или защитный газ Диаметр электродной проволоки, мм К, мм/100 А
Переменный ток Постоянный ток Переменный ток Постоянный ток
Прямая полярность Обратная полярность Прямая полярность Обратная полярность
ОЦС-45 1,30 1,15 1,45 АН-348 0,95 0,85 1,05
1,15 0,95 1,30 0,90
1,05 0,85 1,15
0,95 0,75 1,10
0,90
АН-348А 1,25 1,15 1,40 Углекислый газ 1,2 2,10
1,10 0,95 1,25 1,6 1,75
1,00 0,90 1,10 2,0 1,55
3,0 1,45
4,0 1,35
5,0 1,20

Металл толщиной свыше 20мм сваривают за несколько проходов. Чтобы избежать непровара при сварке под флюсом и добиться нормального формирования шва прибегают к скосу кромок. Для однопроходного стыкового шва толщиной не более 10-12мм глубина проплавления равна толщине свариваемых деталей (рисунок 5), при двухсторонней сварке толщиной не более 20мм (рисунок 6) глубина проплавления составляет, мм

h 1,2 = S/2 + (2 - 3), (23)

Диаметр сварочной проволоки dэ принимается в зависимости от толщины свариваемого металла в пределах 2-6мм, а затем уточняется расчетом по формуле, мм

d э = 2 , (24)

где i - плотность тока, А/мм².

Полученное значение d э принимается из ближайшего стандартного.

Плотность тока в зависимости от диаметра проволоки указана в таблице 11

Таблица 11

Напряжение на дуге принимается в пределах 32-40В.

Скорость сварки определяется по формуле, м/ч

Vсв = А / Iсв, (25)

где А следует принимать в пределах, приведенных ниже

Таблица 12

dэ, мм А, м/ч
1,2 (2 – 5) 10 3
1,6 (5 – 8) 10 3
2,0 (8 – 12) 10 3
3,0 (12 – 16) 10 3
4,0 (16 – 20) 10 3
5,0 (20 – 25) 10 3
6,0 (25 –30) 10 3

где α нд - коэффициент наплавки при сварке под флюсом, г/Ач.

Коэффициент наплавки при сварке под флюсом определяется по формуле, г/Ач

α нд = α н + Δα н, (27)

где α н - коэффициент наплавки, не учитывающий увеличение скорости плавления электродной проволоки за счет предварительного подогрева вылета электрода сварочным током, г/Ач;

Δα н - увеличение коэффициента наплавки за счет предварительного подогрева вылета электрода, г/Ач, определяется по рисунку 7.

Рисунок 7

При сварке на постоянном токе обратной полярности коэффициент наплавки определяется по формуле, г/Ач

α н = 11,6 ± 0,4 (28)

При сварке на постоянном токе прямой полярности или переменном токе определяется по формуле, г/А*ч

α н = А + В (Iсв / dэ), (29)

где А и В – коэффициенты, значения которых для флюса приведены ниже.

Таблица 12

Скорость подачи проволоки Vп.п определяется по формуле, м/ч

где Fэ – площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм².

Или скорость подачи проволоки может определяться по формуле, м/ч

Режим сварки последующих проходов выбирают из условий заполнения разделки и получения поверхности шва, имеющей плавное сопряжение с основным металлом.

2.6.3 При двухсторонней сварке стыковых швов под флюсом со скосом кромок определяют режим сварки первого прохода с одной и другой стороны шва и последующих проходов отдельно.

Рисунок 8

Рисунок 9

h 1 = h 2 = , (32)

где h 1 , 2 – глубина проплавления первого прохода с одной и другой стороны шва, мм;

с - величина притупления, мм.

Сила сварочного тока определяется по глубине проплавления, А

Iсв = h 1,2 / k, (33)

где k – коэффициент пропорциональности (мм/100А), зависящий от рода тока, полярности, диаметра электрода, марки флюса, колеблется 1-2А (см. таблицу 10).

Расчёт остальных параметров режима сварки производится в том же порядке, что и при сварке под флюсом двухстороннего стыкового бесскосного соединения по формулам (16), (24) - (31).

Примечание: Расчёт параметров режима сварки под флюсом угловых и тавровых соединений с разделкой кромок производить по методике расчёта режимов сварки стыковых соединений с разделкой кромок (см. п.2.7.3).

2.6.4 Методика расчёта режима автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом угловых швов без разделки кромок:

Зная катет шва, определяем площадь наплавки, мм²

Fн = k² / 2 + 1,05 kq , (34)

где k – катет шва, мм.

Рисунок 10

Устанавливаем количество проходов на основании того, что за первый проход при сварке в “лодочку” максимальный катет шва можно заварить 14мм, а при сварке в нижнем положении наклонным электродом – 8мм по формуле (16), где Fнс - принимаем в пределах 60-80мм².

Выбираем диаметр электрода, имея в виду, что угловые швы катетом 3-4мм можно получить лишь при использовании электродной проволоки диаметром 2мм, при сварке электродной проволокой диаметром 4-5мм минимальный катет составляет 5-6мм. Сварочную проволоку диаметром больше 5мм применять не следует, так как она не обеспечит провар корня шва.

Для принятого диаметра проволоки подбираем плотность тока по данным, приведенным ниже и определяем силу сварочного тока Iсв, А

Определяем коэффициент наплавки из ранее приведенных формул (27), (28), (29), в зависимости от рода тока и полярности.

Зная площадь наплавки за один проход, сварочный ток и коэффициент наплавки, определяем скорость сварки, м/час

Скорость подачи электродной проволоки определяется по формуле, м/ч

где F э – площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм².

Скорость подачи электродной проволоки можно определить по формуле, м/ч

Определяем напряжение на дуге – Uд, оно изменяется от 28 до 36В.

Определяем погонную энергию сварки – q п по формуле, Дж/см

q п1,н = 650 F н1, с, (39)

где F н1,с – площадь поперечного сечения первого или последующего прохода, мм².

Определяем коэффициент формы провара.

Коэффициент формы провара должен быть не больше 2мм, иначе появляются подрезы, но в тоже время он не должен быть чрезмерно мал, так как швы получаются слишком глубокие и узкие, склонные к образованию кристаллизационных трещин, то есть горячих трещин .

Определяем глубину провара – h по формуле, мм

. (40)

2.6.5 Расчет режимов сварки в углекислом газе, в аргоне . Известно, что основные параметры режимов механизированных процессов дуговой сварки следующие: диаметр электродной проволоки – d э, вылет ее - l э, скорость подачи электродной проволоки - Vп.п, сила тока – Iсв, напряжение дуги – Uд и скорость сварки – Vсв, а также удельный расход СО 2 .

Полуавтоматическую сварку в углекислом газе выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности.

Расстояние от сопла горелки до изделия не должно превышать 22мм. Стыковые швы в нижнем положении сваривают с наклоном электрода от поверхностной оси на 5-20º. Угловые соединения сваривают с таким же наклоном в направлении сварки и наклоном поперек шва под углом 40-50º к горизонтали, смещая электрод на 1 - 1,15мм от угла на горизонтальную полку.

Тонкий металл сваривают без колебательных движений, за исключением мест с повышенным зазором. Швы катетом 4-8мм накладывают за один проход, перемещая электрод по вытянутой спирали. Корень стыкового шва заваривают возвратно – поступательно, следующей вытянутой спиралью, а последующие - серповидными движениями.

Проволокой толщиной 0,8-1,2мм сваривают металл во всех положениях, причем при вертикальных, горизонтальных и потолочных напряжение уменьшают до 17-18,5В, а силу тока на 10-20%.

Стыковые швы металла толщиной до 2мм, а угловые катетом – 5мм и корень стыковых швов большого сечения лучше сваривать сверху вниз. При сварке необходимо обеспечить защиту от сдувания газа и подсоса воздуха через зазор. Для уменьшения разбрызгивания в сварочную цепь можно последовательно включить дроссель.

Расчет параметров режимов производят в следующем порядке:

Определяют толщину свариваемого металла по чертежам;

В зависимости от толщины свариваемого металла выбирают диаметр электродной проволоки.


Таблица 13 Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины свариваемого металла

Диаметр электродной проволоки для автоматической сварки может быть в интервале 0,7-3,0мм и выше, а для полуавтоматической – в интервале от 0,8-2,0мм.

Вылет электрода определяется по формуле, мм

l э = 10d э, (41)

Рассчитывают силу сварочного тока по формуле, А

Iсв = I F э, (42)

где i – плотность тока, А/мм² (диапазон плотностей сварочного тока от 100 до 200А/мм²), оптимальное значение 100-140А/мм²;

F э – площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм².

Большое значение плотности тока соответствует меньшим диаметрам электродной проволоки.

Устойчивое горение дуги при сварке плавящимся электродам в углекислом газе достигается при плотности тока свыше 100А/мм². Так как определение основного параметра режима сварки основываются на интерполировании широкого диапазона рекомендованных плотностей тока, то Iсв необходимо уточнять по таблице 14 .

Таблица 14 Диапазоны сварочных токов основных процессов сварки в СО 2 проволокой Св-08Г2С

Процесс сварки Диаметр электродной проволоки, мм
0,5 0,8 1,0 1,2
ИДС к.з. 30-120 50-120 71-240 85-260
КР без к.з. 100-250 150-300 160-450 190-550
КР с к.з. 30-150 50-180 75-260 65-290
Процесс сварки Диаметр электродной проволоки, мм
1,4 1,6 2,0
ИДС к.з. 90-280 110-290 120-300
Продолжение таблицы 14
Процесс сварки Диаметр электродной проволоки, мм
1,4 1,6 2,0
КР без к.з. 90-320 110-380 150-400 220-500 250-600
КР с к.з. 200-650 210-800 220-1200 250-2000 270-2500

Примечание: ИДС к.з. – импульсный с частыми принудительными короткими замыканиями; КР без к.з. – крупнокапельный без коротких замыканий; КР с к.з. - крупнокапельный с короткими замыканиями.

При сварке в СО 2 проволокой Св-08Г2С в основном используют процесс с частыми принудительным коротким замыканиями и процесс с крупнокапельным переносом (таблица 12). При сварке порошковыми проволоками используют процесс с непрерывным горением дуги, а при сварке актированной проволокой – струйный процесс. Процесс с частыми короткими принудительными замыканиями получают при сварке в СО 2 проволоками диаметрами 0,5-1,4мм путем программирования сварочного тока, обеспечивающего изменение скорости плавления электрода и давления дуги.

Процесс с крупнокапельными переносом наблюдается при сварке проволоками диаметрами 0,5-1,5мм на повышенных напряжениях, а диаметрами более 1,6 – во всем диапазоне режимов сварки кремне-марганцевыми проволоками (см. таблицу 13). При низких напряжениях процесс протекает с короткими замыканиями, а при высоких без них.

При проверке расчетных режимов и внедрении их в производство необходимо помнить, что стабильный процесс сварки с хорошими техническими характеристиками можно получить только в определенном диапазоне сил тока, который зависит от диаметра и состава электрода и рода защитного газа (см. таблицу 13).

Регулирует силу тока изменением скорости подачи электродной проволоки. Сила тока определяет глубину провара и производительность процесса. Поэтому весь расчет режимов является ориентировочным и на практике требует уточнения.

Определяют скорость подачи электродной проволоки по формуле, м/ч

где Vп.п – скорость подачи проволоки, м/ч;

α р – коэффициент расплавления электродной проволоки, г/Ач;

Iсв – сварочный ток, А;

dэ – диаметр электродной проволоки, мм;

γ – плотность металла электродной проволоки г/см³ (γ=0,0078г/мм³).

Коэффициент расплавления определяется по формуле, г/Ач

α р = 3,6·10 -1 , (44)

Определяется скорость сварки по формуле, м/ч

, (46)

где Vсв – скорость сварки, м/ч;

α н – коэффициент наплавки, г/Ач;

Iсв – сварочный ток, А;

Fн – площадь поперечного сечения, мм²;

γ – плотность наплавленного металла, г/см³;

0,9 – коэффициент, учитывающий потери на угар и разбрызгивание.

Коэффициент наплавки, г/Ач определяется по формуле, г/Ач

α н = α р (1 – ψ / 100), (47)

где ψ – потеря электродного металла вследствие окисления, испарения и разбрызгивания, % (ψ = 7-15%, принимают обычно ψ = 10%). Потери электродного металла возрастают с увеличением напряжения на дуге.

Напряжение на дуге принимают в интервале 16-34В. Большие значения соответствуют большей величине тока. Напряжение можно определить по графику (см. рисунок 11).

Рисунок 11

Напряжение на дуге предварительно подбирается и может быть установлено при настройке, например, по напряжению холостого хода источника тока. К параметрам режима сварки в среде углекислого газа относится удельный расход газа – q г, который зависит от положения шва в пространстве, скорости сварки, типа соединения и толщины свариваемого металла . Параметры режима сварки свести в таблицу 15

Таблица 15


Похожая информация.


Исходя из того, что в конструкции рама линейная достаточно много сварных швов, выполненных в среде защитного газа, расчет параметров режима сварки производится для шва № 4, дляприхваток и остальных швов расчёты сведены в таблицы 3.2.1, 3.2.2.

Шов № 4 выполняется полуавтоматической сваркой и соответствует ГОСТ 14771-Т3-?10, конструктивные элементы которого представлены на рисунке 3.2.1.

Расчет режимов сварки и прихватки, выполненных в среде защитных газов сводится к определению следующих параметров:

1. Марка проволоки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70;

2. Диаметр проволоки 1,6 мм;

3. Род тока - постоянный;

4. Полярность тока - обратная;

5. Сила сварочного тока:

Рисунок 3.2.1. - Конструктивные элементы сварного шва № 4, Т3-?10

I св.min = 100·d, (3.84)

I св.min = 100·1.6 = 160 A;

I св.max = 200·d, (3.85)

I св.max = 200·1.6 = 320 A;

UДMIN=15+4 dЭ, (3.87)

UДMIN=15+4 1,6=21,4, (В)

UДMAX=15+10 dЭ, (В) (3.89)

UД. MAX=15+10 1,6=31, (В)

7. Вылет электродной проволоки:

LЭMIN=5+5 dЭ, (3.91)

LЭMIN=5+5 1,6=13, (мм)

LЭMAX=10+10 dЭ, (3.92)

LЭMAX=10+10 1,6=26, (мм)

8. Расстояние от среза сопла до изделия:

lMIN=4+17 dЭ/3, (3.94)

lMIN=4+17 1,6/3=13,07, (мм)

lMAX=6+26 dЭ/3, (3.95)

lMAX=6+26 1,6/3=19,87, (мм)

9. Расход защитного газа:

RСО2=1,125, (л/мин) (3.97)

RСО2=1,125=17,43, (л/мин)

10. Скорость подачи электродной проволоки:

гдебн - коэффициент наплавки, зависящий от силы сварочного тока,

бн = 11,6 г/А·ч;

г - плотность металла, г = 7,85

11. Общая площадь поперечного сечения наплавленного металла:

FН=, (мм2) (3.100)

гдеК - катет шва, К=10мм

КY - коэффициент увеличения, учитывающий наличие зазора и выпуклости шва, КY=1,25

В связи с тем, что шов №4Т3-?10 является двусторонним формула примет вид:

Fп=, (мм2) (3.101)

Fп==125, (мм2)

12. Количество проходов:

где - максимальная площадь за 1 проход, = 40 мм2;

Принимается сварка в 4 прохода.

13. Скорость сварки:

Таблица 3.2.1

Режимы прихваток при сварке в защитных газах

Таблица 3.2.2

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Параметры режима

Катет 10 мм

Катет 12 мм

Катет 16 мм

Нестанд. №12

Нестанд. №13

Нестанд. №14

Нестанд. №16

Марка проволоки

Диаметр проволоки, мм

постоянный

Полярность тока

обратная

RСО2, л/мин

Площадь шва, мм2

Количество проходов

Почти всегда выигрышный вариант. Благодаря такому комплекту оборудования вам становится доступна качественная и быстрая сварка сталей, алюминия, меди и прочих металлов. Но есть и особенности, которые сварщик должен учитывать перед тем, как выберет данный метод сварки.

Прежде всего, полный новичок вряд ли сможет выполнить работу качественно. Это связано не только с отсутствием опыта, но и с тем фактом, что полуавтомат нужно правильно настроить и выбрать необходимые расходники. Опытные мастера говорят: «Чтобы настроить режимы сварки полуавтоматом в среде защитных газов нужно потратить несколько лет на изучение литературы, ГОСТов и кропотливую работу. Без практики ничего не получится».

Мы полностью согласны с этим утверждением. Но не спешим сбрасывать со счетов начинающих сварщиков. Специально для них мы подготовили краткую статью, которая поможет разобрать с режимами сварки и начать применять полученную информацию на практике. При составлении этой статьи мы руководствовались не только собственным опытом, но и справочной литературой.

Чтобы правильно подобрать режимы полуавтоматической сварки нужно четко понимать, из чего состоят эти режимы. Далее мы перечислим основные параметры режимов сварки, зная которые вы сможете правильно выбрать настройки полуавтомата.

Диаметр и марка проволоки

Начнем с диаметра проволоки. Он может колебаться в пределах от 0.5 до 3 миллиметров. Обычно, диаметр проволоки подбирается исходя из толщины свариваемого металла. Но в любом случае у каждого диаметра есть свои характерные признаки. Например, при работе с проволокой малого диаметра мастера отмечают более устойчивое горение и меньший коэффициент разбрызгивания металла. А при работе с проволокой большего диаметра всегда требуется увеличивать силу тока.

Не стоит забывать и о марке применяемой проволоки. А точнее, металле, из которого проволока изготовлена и какие вещества входят в ее состав. Например, для сварки низкоуглеродистой или низколегированной стали рекомендуется использовать проволоку с раскислителями, а в составе должен присутствовать марганец и кремний.

Но, справедливости ради, в среде защитного газа зачастую либо легированную, либо высоколегированную сталь. В таких случаях используют проволоку, изготовленную из того же металла, что и деталь, которую нужно сварить. Обратите внимание на выбор проволоки, ведь при неправильном выборе шов может получиться пористым и хрупким.

Сила, полярность и род сварочного тока

Помимо выбора комплектующих нам также нужно настроить сам полуавтомат. В типичном полуавтомате даже самого низкого ценового сегмента вы сможете настроить силу, полярность и род сварочного тока. У каждого параметра также есть свои особенности. Например, если увеличить силу тока, то глубина провара увеличиться. Силу тока устанавливают, опираясь на диаметр электрода и особенности металла, с которым собираются работать.

Теперь о полярности и роде тока. Общепринято выполнять полуавтоматическую сварку в среде защитного газа, установив постоянный ток и обратную полярность. Переменный род тока или прямая полярность применяются очень редко, поскольку такие настройки не обеспечивают устойчивое горение дуги и способствуют ухудшению качества сварного соединения. Но есть исключение из правил. Так переменный ток показан при сварке , например.

Также многие новички забывают о таком параметре, как напряжение сварочной дуги. А вместе с тем именно напряжение дуги влияет на глубину провара металла и размер сварочного соединения. Не стоит устанавливать слишком большое напряжение, иначе металл начнем разбрызгиваться, в шве образуются поры, а газ не сможет в должной мере защитить сварочную зону. Чтобы правильно настроить напряжение дуги ориентируйтесь на силу сварочного тока.

Скорость подачи проволоки

Как вы знаете, в полуавтоматической сварке проволока подается с помощью специального механизма. Он работает очень точно, поэтому необходимо заранее установить оптимальную скорость подачи присадочной проволоки, чтобы она вовремя плавилась и способствовала формированию качественного шва. Настраивайте скорость с учетом силы тока. В идеале проволока должна подаваться так, чтобы дуга сохраняла свою устойчивость, а шов формировался постепенно.

Скорость сварки

Не менее важна и скорость сварки. От нее во многом зависят физические размеры шва. Скорость регулируется ГОСТами, но ее можно выбрать и по своему усмотрению, опираясь на особенности металла и его толщину. Учтите, что толстый металл нужно варить быстрее, а шов должен быть узким. Но не стоит слишком спешить, иначе электрод может просто выйти из зоны защитного газа и окислиться под воздействием кислорода. Ну а слишком медленная скорость способствует формированию непрочного пористого шва.

Наклон электрода

И последний важный параметр, а именно угол наклона при сварке. Наиболее частая ошибка у новичков - держать электрод так, как физически удобно. Это грубейшее нарушение. Ведь угол наклона электрода напрямую влияет на то, какова будет глубина провара и насколько качественным получится шов в конечном итоге.

Существует два типа наклона: углом назад и углом вперед. У каждого положения есть свои достоинства и недостатки. При сварке углом вперед зона сварки видна хуже, зато лучше видны кромки. Также глубина провара меньше. А при сварке углом назад наоборот зона сварки видна намного лучше, но глубина провара увеличивается.

Таблицы

Да, опытные мастера с ходу способны подобрать правильный режим сварки, поскольку их опыт и знания позволяют. Но что делать новичкам? Им поможет специальная таблица для настройки режима. Точнее, таблицы, для каждого типа сварки. Но не стоит злоупотреблять готовыми настройками, экспериментируйте и не бойтесь применять на практике свой опыт.

Таблица №1. Рекомендуемые настройки для формирования стыкового шва в нижнем пространственном положении и сварки низкоуглеродистой и низколегированной стали в среде защитного газа (углекислого газа, смеси углекислоты с кислородом, а также смеси с углекислым газом) током обратной полярности.

Таблица 18 - Конструктивные элементы шва ГОСТ14771 - 76

Основными параметрами режима механизированной сварки, оказывающими существенное влияние на размеры и форму швов являются:

Диаметр электродной проволоки, мм;

Значение силы тока, А;

Напряжение дуги, В;

Скорость сварки, м/ч;

Скорость подачи проволоки, м/ч;

Погонная энергия сварки, Дж/мм;

Обеспечение термического цикла, обеспечивающего оптимальные свойства зоны термического влияния и металла шва.

При определении режима сварки необходимо выбрать такие его параметры, которые обеспечат получение швов заданных размеров, формы и качества.

Для расчёта режима сварки будет взят один основной шов. Режим остальных швов выбирается по таблицам. В качестве основного, берётся шов №4 ГОСТ 14771?76 - С15 ? УП.

При сварке проволокой диаметром 1,6…2.0мм площадь первого прохода 20…40мм 2 , площадь второго прохода 40…60мм 2 , площадь последующих проходов составляет 40…100мм 2 согласно .

Определим силу сварочного тока.

где диаметр электродной проволоки, 1,6мм;

Плотность тока (160А/мм 2).

Сила сварочного тока для первого прохода

I св = 270 А.

Для принятого диаметра электрода и силы сварочного тока определим оптимальное напряжение на дуге:

Зная сварочный ток, диаметр электрода и напряжение на дуге, определим коэффициент формы провара по формуле:

где - коэффициент, величина которого зависит от рода и полярности тока. =0,92 при плотности тока 160А/мм 2 при сварке постоянным током обратной полярности.

Ш П = - 4,72+17,6 ?10 -2 ?ј - 4,48 ?10 -4 ?ј 2 (15)

Ш П = - 4,72+17,6 ?10 -2 ?160 - 4,48 ?10 -4 ?160 2 = 12,4%

Определим скорость сварки для первого прохода. F = 30мм 2

V cв = 0,1956 см/с = 7,04 м/ч

F n =F 0 n - F н, (18)

F н - площадь первого прохода.

Режим сварки для второго прохода.

Напряжение на дуге;

Коэффициент расплавления;

бр = 9,4г/Ач

Коэффициент наплавки;

б н = 8,23г/Ач

Скорость сварки второго прохода F = 40мм 2 ;

V св = 0,2344см/с = 8,44м/ч

Скорость сварки, напряжение на дуге, коэффициент расплавления будут такиеже, как для второго прохода. Площадь сечения шва F = 90мм 2;

V св = 0,0869см/с = 3,13м/ч

V св = 0,1186см/с = 4,27м/ч

Расчет режимов сварки в смеси газов Ar + СО2

Таблица 19 - Оптимальные режимы ИДС в смеси газов Ar+25СО 2 с использованием проволоки Св-08Г2С диаметром 1.6мм согласно

При сварке проволокой диаметром 1.6…2.0мм площадь первого прохода 20…40мм 2 , площадь второго прохода 40…60мм 2 , площадь последующих проходов составляет 40…100мм 2 согласно .

Определим коэффициент формы провара по формуле:

где - коэффициент, величина которого зависит от рода и полярности тока. = 0,92 при плотности тока 160 А/мм 2 при сварке постоянным током обратной полярности.

Для определения скорости сварки необходимо найти значение коэффициента наплавки б Н по формуле:

где ш П - коэффициент потерь, зависящий от плотности тока в электроде.

ш П = 2,9%[таб.10].

Величину коэффициента расплавления рассчитываем по формуле:

где l - вылет электрода, составляющий 10…20мм. Приняв l = 15мм, получим;

Определим скорость сварки для первого прохода. F = 30мм 2 ;

V cв = 0,3015 см/с = 10,85 м/ч

При определении количества проходов, требуемых для заполнения разделки, необходимо иметь в виду, что максимальное сечение одного прохода обычно не превышает 100мм 2 .

F n =F 0 n - F н,

где F 0 n - площадь поперечного сечения наплавленного металла;

F н - площадь первого прохода;

Режим сварки последующих проходов и их число выбирают из условий заполнения разделки и плавного спряжения шва с основным металлом.

Режим сварки для второго прохода;

Напряжение на дуге;

Коэффициент расплавления;

бр = 9,37г/Ач

Коэффициент наплавки;

б н = 9,1г/Ач

Скорость сварки;

V св = 0,2448см/с = 8,8м/ч

Режим сварки для третьего прохода;

Скорость сварки, напряжение на дуге, коэффициент расплавления будут такиеже, как для второго прохода. Площадь сечения шва F = 90мм 2 ;

V св = 0,1116см/с = 4,018м/ч

Для последнего прохода F = 66мм 2 , тогда;

V св = 0,1522см/с = 5,48м/ч

Вверх