Расчет параметров режима ручной дуговой сварки.

Лабораторная работа №3

Тема: Расчет параметров режима ручной дуговой сварки.
Цель работы: ознакомиться и рассчитать параметры режима ручной дуговой сварки.

Состав работы:
1. Ознакомится с параметрами режима ручной дуговой сварки.

2. Рассчитать параметры режима ручной дуговой сварки.

Методические указания

Режимом сварки называют совокупность основных характеристик сварочного процесса, обеспечивающую получение сварных швов заданных размеров, формы и качества.

При ручной дуговой сварке основными параметрами режима являются:
1. Диаметр электрода, dэл, мм.
2. Сила сварочного тока, Iсв, А.
3. Напряжение на дуге, Uд, В.
4. Скорость сварки, Vсв, м/ч. Дополнительными параметрами режима являются:
5. Род тока.
6. Полярность тока (при постоянном токе).

Для получения качественного сварного шва необходимо правильно выбрать режим сварки, определяемый диаметром электрода, величиной сварочного тока и длиной дуги.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины металла и типа сварного соединения. При этом используют следующие данные:
Толщина металла, мм - 0,5 1…2 2…5 5…10 свыше 10
Диаметр электрода, мм - 1,5 2…2,5 2,5…4 4…6 4…8

Величина сварочного тока зависит от толщины свариваемого металла, типа соединения, скорости сварки, положения шва в пространстве, толщины и вида покрытия электрода, его диаметра и рабочей длины.

Практически величину сварочного тока определяют в зависимости от диаметра электрода:

I = kd,
где I − сварочный ток, А;
d − диаметр электрода, мм;
k − коэффициент пропорциональности, равный 45…60 А/мм при ручной сварке стальными покрытыми электродами.

Длина дуги оказывает существенное влияние на качество шва: чем короче дуга, тем выше качество наплавленного металла.
Длину дуги определяют по формуле:

L = 0,5d +1,

Сварка обычно осуществляется при токе свыше 50 А. В этом случае напряжение горения дуги зависит только от длины дуги:

Uд = α + β ⋅ Lд,
где Lд - длина дуги (0 < Lд > 6 мм);
α и β - опытные коэффициенты, зависящие от рода металла и газа в дуговом промежутке и других факторов (для стальных электродов α = 10 В; β = 8 В/мм).

Напряжение зажигания дуги для постоянного тока Uд =40…60 В; для переменного тока Uд =50…70 В.

Производительность сварки зависит от продолжительности сварки и диаметра электрода. Продолжительность сварки определяют по формуле:

Т= tо/Ik,
где T − продолжительность сварки, ч;
to − продолжительность горения дуги, ч;
k − коэффициент загрузки сварщика, равный 0,4…0,3, в зависимости от характера выполняемой работы.

Продолжительность горения дуги определяют по формуле:

to=Qн/Ikн,
где Qн − количество наплавленного металла, г;
I − сварочный ток, А;
kн − коэффициент наплавки, т.е. количество наплавленного электродного металла в граммах в течение 1 ч, приходящееся на 1 А сварочного тока, с учетом марки электрода, потери металла на угар и разбрызгивание. Для тонкообмазанных электродов kн = 7…8 г/ А⋅ч, для толстообмазанных kн = 10…12 г/ А⋅ч и более.
Количество наплавленного металла определяют по формуле:

Qн = q1 − q2
где q1 − вес пластины металла после наплавки, г;
q2 −вес пластины металла до наплавки, г.

Скорость сварки определяют по формуле:

Vсв=L/to ,
где Vcв − линейная скорость сварки, м/ч;
to − продолжительность горения дуги, ч;
L − длина сварного шва, м.

Суммарный расход электродов на угар, разбрызгивание и огарки составляет до 25 % массы электрода.