Расчет режима сварки угловых швов

При сварке угловых швов диаметр электрода выбирается в зависимости от катета шва.

Примерное соотношение между диаметром электрода и катетом шва при сварке угловых швов приведено в табл. 4.

Таблица 4 - ^ Рекомендации по выбору диаметра электрода при сварке угловых швов

^ При ручной дуговой сварке за один проход могут свариваться швы катетом не более 8 мм.

При больших катетах швов сварка производится за два и более проходов Максимальное сечение металла, наплавленного за один проход, не должно превышать 30 – 40 мм² (Fmax = 30÷40 мм²).

Площадь поперечного сечения углового шва, которую необходимо знать при определении числа проходов, рассчитывают по формуле:

F_н = K_у ·К² / 2 мм², (14)

где F_н – площадь поперечного сечения наплавленного металла, мм²;

К – катет шва, мм;

К_у – коэффициент увеличения, который учитывает выпуклость шва и зазоры.

Для наиболее часто встречающихся угловых швов с катетом 2 – 20 мм, коэффициент К_у выбирают по табл. 5.

Таблица 5 - ^ Рекомендации по выбору коэффициента увеличения, учитывающий выпуклость шва и зазоры

Определив примерную площадь сечения углового шва и зная максимально возможную площадь сечения, получаемую за один проход, находят число проходов «n» по формуле:

n = F_n / (30-40). (15)

Полученное дробное число округляют до ближайшего целого.

^ Силу сварочного тока определяют по формуле:

I_св = (π · d²_эл /4) · j, (16)

где π – 3,14;

d_эл – диаметр электрода, мм;

j – допустимая плотность тока, А/мм².

Плотность тока выбирается в пределах, рекомендуемых табл. 2.

^ Напряжение на дуге при ручной дуговой сварке изменяется в пределах 20 – 38 В. Следует принять какое - то конкретное.

Скорость сварки определяют по формуле:

V_св = L_н · I_св / γ · F_н ·100, м/ч, (17)

где L_н – коэффициент наплавки, г/А час;

γ – плотность наплавленного металла, г/см³ (7,8 г/см³ – для стали);

F_н – площадь поперечного сечения наплавленного металла углового шва, см²;

I_св – сила сварочного тока, А.

Значения коэффициентов наплавки для различных марок электродов приведены в табл. 6.

Таблица 6 - ^ Коэффициенты наплавки для различных марок электродов

Результаты расчетов режима сварки угловых швов следует занести в табл. 7.

Таблица 7 - ^ Режимы сварки угловых швов

Ориентировочные режимы ручной дуговой сварки приведены в приложении А.

1. 
   ^ Расчет режимов сварки в среде углекислого газа

Сварка в среде углекислого газа широко применяется при изготовлении конструкций из углеродистых, низколегированных, теплоустойчивых сталей, среднелегированных, хромоникелевых и аустенитных сталей.

Основные типы соединений, выполняемые в среде углекислого газа, регламентированы ГОСТ 14771-76.

Основными параметрами режима сварки в среде углекислого газа являются:

1. 
   Диаметр электродной проволоки, d_эл, мм.
2. 
   Сила сварочного тока, I_св, А.
3. 
   Напряжение на дуге, U_д, В.
4. 
   Скорость сварки, V_св, м/ч.
5. 
   Расход защитного газа, q_r.

Дополнительными параметрами режима являются:

1. 
   Род тока.
2. 
   Полярность при постоянном токе.

3.1. Расчет режима сварки в среде углекислого газа швов стыковых соединений

Швы стыковых соединений могут выполняться как с разделкой, так и без разделки кромок.

^ Диаметр электродной проволоки (d_эл) выбирается в зависимости от толщины свариваемых деталей. При выборе диаметра электродной проволоки при сварке швов в нижнем положении следует руководствоваться данными таблицы 8

Таблица 8 - ^ Выбор диаметра электродной проволоки для сварки швов стыковых соединений

Толщина металла, мм	Форма подготовки кромок	Зазор в стыке, мм	Диаметр электродной проволоки, мм	Число проходов
1	2	3	4	5
0,8-1,0 1,5-2,0 2,5-3,0 3,5-4,0	Встык, без разделки кромок	0-1,0 0-1,0 0-1,5 0-1,5	0,8 1,0 1,2 1,2 0,6	1 1 1 2 1
4,5-6,0	0-1,5 0,5-2,0	2,0 2,0	1 2
7,0-8,0	0,5-2,0	2,0	2
9,0-10,0	0,5-2,5	2,0	2
11,0-12,0	1,0-3,0	2,0	2
13,0-14,0 15,0-16,0	V – образная односторонняя	1,0-2,5 1,0-2,5	2,0 2,0	2 3
17,0-18,0 19,0-20,0 21,0-22,0 23,0-24,0 25,0-28,0	V – образная двусторонняя	1,0-2,5 1,5-2,5 1,5-2,5 1,5-2,5 1,5-2,5	2,0 2,0 2,0 3,0 3,0	4 4 5 5 6

 

Сила сварочного тока, (I_св) выбирается в зависимости от глубины провара (h) и определяется по табл. 9.

Таблица 9 - Определение сварочного тока в зависимости от глубины провара

Толщина свариваемых деталей, мм	Формула определения сварочного тока
Меньше или равна 2 Меньше и равна 5 Больше 5	Iсв = (90-100)·h Iсв=(80-90)·h Iсв=(70-80)·h

 

^ Глубина провара (h) при сварке с первой стороны определяется по формуле:

h = S / 2 ± 1 мм, (18)

где S – толщина свариваемых деталей, мм.

Напряжение на дуге (U_д) выбирается по табл. 10.

Таблица 10 - Напряжение на дуге в зависимости от силы сварочного тока

Сила сварочного тока, А	Напряжение на дуге, В
50-100 120-150 160-200 210-250 260-300 310-450 460-500	17-20 21-23 24-27 25-30 30-34 32-34 32-34

 

^ Скорость сварки (V_св) определяют по табл. 11.

Таблица 11 - Определение скорости сварки в зависимости от диаметра электродной проволоки

Диаметр электродной проволоки, мм	Формула для определения скорости сварки, м/ч
0,8-1,6 1,8-2,6 3,0-4,0	Vсв = Vсв = Vсв =

 

^ Расход углекислого газа (q_r) выбирают по данным табл.12 в зависимости от марки свариваемого металла и толщины металла.

Таблица 12 - Расход углекислого газа в зависимости от толщины свариваемого металла стыкового соединения

Толщина металла, мм	Расход углекислого газа, л/мин
1,0-3,0 4,0-8,0 9,0-12,0 13,0-28,0	8-10 15-16 18-20 24-25

 

Результаты расчета режима сварки стыкового шва следует занести в табл. 13.

Таблица 13 - Режимы сварки стыкового шва в среде углекислого газа

Толщина металла, мм	Эскиз соединения	Параметры режима	Расход газа, л/мин
dэл, мм	Iсв, А	Uд, м/ч	Vсв, м/ч	Число проходов “n”