 |
Обоснование режимов сварки
|
|
|
|
Обоснование режимов сварки следует осуществлять порекомендациям в нормативно-технической документации либо путемрасчета, по существующим методикам на основе рассмотренныхпоказателей, свариваемости металла, выбранного способа сварки исварочных материалов. При этом следует исходить из следующихусловий:
-получения швов с оптимальными размерами и формой;
-обеспечения такого термического цикла, который обеспечитоптимальные свойства зоны термического влияния и металла шва.
Расчет режимов сварки должен быть проведен по одному основномушву каждого способа сварки. Режим остальных швов выбирают потаблицам.
Режим ручной дуговой сварки
Режим ручной дуговой сварки определяется главным образом сварочным током и диаметром электрода.
Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла. Для стыковых соединений используют следующую таблицу:
Таблица 5 - Выбор диаметра электрода в зависимости от толщины свариваемого металла
| Толщина металла, мм | 2 | 3 - 5 | 6 - 8 | 9 - 12 | 13 - 15 | 16 - 20 | более 20 |
| Диаметр электрода, мм | 2 | 3 - 4 | 4 - 5 | 5 - 6 | 6 - 7 | 7 - 8 | 8 - 10 |
При выполнении тавровых и угловых соединений принимают во внимание размер катета шва. При катете шва 3-5мм сварку производят электродом диаметром 3-4мм; при катете 6-8мм применяют электроды диаметром 4-5мм. При многопроходной сварке швов стыковых соединений первый проход выполняют электродом диаметром не более 4мм.
Сварочный ток рассчитывается по формуле
I=kd,
где I – сварочный ток, А;
k – коэффициент, зависящий от диаметра электрода, А/мм;
d – диаметр электрода, мм.
Значения коэффициента k для сварки в нижнем положении в зависимости от диаметра электрода приведены в таблице 6.
|
|
|
Таблица 6
| d, мм | k, А/мм |
| 2-3 | 25-35 |
| 3-4 | 30-45 |
| 4-6 | 40-60 |
Длина дуги при ручной дуговой сварке должна составлять, мм:
Lд = (0,5 – 1,2) d.
Режим автоматической сварки под флюсом
При выборе режима сварки угловых швов необходимо учитывать, что удовлетворительно формирование шва происходит только при условии, что ширина провара превышает его глубину не более чем в два раза, т.е. коэффициент формы провара ψпр ≤2. В противном случае неизбежны подрезы стенок тавра и непровар корня шва.
При сварке нахлесточных швов увеличение коэффициента провара приводит к подрезу стенки и к наплывам на кромке.
При сварке стыковых швов коэффициент формы провара изменяется в широких пределах (ψпр = 1,3…4) без ущерба для формирования шва.
Значения ψпр в зависимости от Uд и I следует брать по графику на рисунке 1.
Рисунок 1 – Зависимость коэффициента формы провара от напряжения на дуге для проволоки различных диаметров:
а - d =2 мм;
б - d = 4 мм;
в - d = 5 мм;
г - d= 6 мм.
Сварочный ток определяется из уравнения
hp=IUд,
где h = глубина проплавления, мм;
I = сварочный ток, А;
p – коэффициент, принимаемый при сварке стыковых соединений проволокой диаметром 3-5 мм равным 2,0-2,5 кВА/мм, а при сварке угловых швов на 15-20% выше, чем при сварке стыковых соединений. При сварке проволокой диаметром 2 мм коэффициент уменьшается на 15-20%;
Uд - напряжение на дуге, принимаемое для стыковых соединений в пределах 32-40 В, а для угловых – 28-34 В.
Тогда
I 
, А.
Скорость перемещения дуги определяется по формуле
vп.д.= (αн I) / (Fγ), м/ч,
где αн – коэффициент наплавки, который можно определить по уравнению
αн = А + В (I / d), г/ (А·ч)·.
d – диаметр сварочной проволоки, мм;
F- площадь поперечного сечения шва, мм2;
γ – удельный вес, г/см3.
Значения коэффициентов А и В для флюса АН-348 приведены в таблице 7.
Таблица 7
| Коэффициент | Прямая полярность | Переменный ток |
| А | 2,3 | 7,0 |
| В | 0,065 | 0,04 |
|
|
|
Диаметр проволоки определяется по формуле
π), мм,
где i – плотность тока. А/мм2.
Приближенные значения плотности тока приведены в таблице 8.
Таблица 8
| d, мм | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 |
| i, А/мм2 | 25-45 | 30-50 | 35-60 | 45-90 | 65-200 |
Скорость подачи сварочной проволоки определяется по формуле
vп.пр. = Gн.м. / qп = (4 αнI) / (πd2γ),
где Gн.м. – вес наплавленного металла, г;
qп - - вес 1 м проволоки.
Режим сварки в углекислом газе
Режимы сварки подбираются в соответствии со справочными данными, приведенными в учебной литературе.
К основным параметрам режима дуговой сварки в защитных газах относят:
-диаметр электродной проволоки;
-силу сварочного тока;
-напряжение дуги;
-скорость подачи электродной проволоки;
-вылет электрода;
-расход защитного газа;
-наклон электрода вдоль шва;
-род тока, а для постоянного тока - и его полярность.
Сварку в активных газах, в том числе в углекислом газе, выполняют на постоянном токе обратной полярности. При сварке в углекислом газе обратная полярность тока позволяет получить более высокое качество шва, чем сварка на прямой полярности.
Основные параметры режима сварки стыковых швов выбираются в зависимости от толщины металла в соответствии с таблицей 9.
Таблица 9 - Ориентировочные режимы механизированной сварки стальных листов встык в углекислом газе
| Толщина металла, мм | Число слоев | Диаметр проволоки, мм | Сила сварочного тока, А | Напряжение дуги, В | Скорость сварки, м/ч | Расход газа, л/мин |
| 0,6…1,0 | 1 | 0,5…0,8 | 50…60 | 18 | 20…25 | 6…7 |
| 1,2…2,0 | 1…2 | 0,8…1,0 | 70…100 | 18…20 | 18…24 | 10…12 |
| 3,0…5,0 | 1…2 | 1,6…2,0 | 180…200 | 26…28 | 20…22 | 14…16 |
| 6,0…8,0 | 2 | 2,0 | 280…300 | 28…30 | 24…30 | 16…18 |
Основные параметры режима сварки угловых швов выбираются в зависимости от требуемого катета шва в соответствии с таблицей 10.
Таблица 10 - Режимы механизированной сварки в углекислом газе угловых швов 1
| Катет шва, мм | Диаметр проволоки, мм | Сила сварочного тока, А | Напряжение дуги, В | Вылет электрода, мм | Расход газа, л/мин | ||
| 2,0 | 0,8 | 100 | 20…22 | 8…10 | 8…9 | ||
| 1,0 | 110 | 19…20 | 10…12 | ||||
| 3,0 | 1,0 | 150 | 21…22 | 10…12 | 9…10 | ||
| 1,2 | 180 | 22…23 | 12…15 | ||||
| 1,4 | 200 | 21…22 | 14…16 | ||||
| 4,0 | 1,2 | 200 | 22…23 | 12…15 | 10…12 | ||
| 1,4 | 270 | 24…25 | 15…18 | ||||
| 5,0…6,0 | 1,4 | 280 | 27…28 | 18…20
| 12…15 | ||
| 1,6 | 320 | 27…29 |
1 Данные для низкоуглеродистой стали
При сварке горизонтальных и вертикальных швов для предотвращения вытекания жидкого металла из сварочной ванны сварочный ток должен уменьшаться на 10-15% по сравнению со сваркой в нижнем положении, а при сварке потолочных - на 20%.
Пример определения параметров режима сварки дан в приложении А.
Выбор источников питания
При выборе источников питания учитывают:
·-род тока;
·-внешнюю характеристику источника питания;
·-сопоставление сварочных выпрямителей и преобразователей;
·-номинальную мощность источника по току;
·-возможность и целесообразность использования многопостового
питания.
Известно, что с точки зрения экономики предпочтительны источники переменного тока, в связи с этим применение источниковпостоянного тока возможно только при достаточном технико-экономическом обосновании.
Выбор внешней характеристики источника питания производят исходя из формы статической вольт-амперной характеристики дуги.
Среди известных источников принятого рода и внешнейхарактеристики следует выбрать источник, номинальный ток которого (сучетом ПВ или ПР) соответствует току по рассчитанному режиму.
Правильным считается выбор с минимальным превышениемноминального тока над расчетным.
Выбрав источник питания, необходимо указать:
-его марку;
-назначение;
-вольт-амперную характеристику;
-основные технические данные.
|
|
|
