double arrow

Визначення величини зварювального струму

Визначення глибини проплавлення

Основні геометричні параметри шва, які обумовлюють надійність зварного стикового з´єднання – глибина проплавлення, яка розраховується за наступними формулами:

1) для однобічного зварювання (рис. 1):

h = (0,7…0,8)·S, мм (1)

2) для двобічного зварювання (рис. 2):

h1 = h2 = 0,6·S, мм, (2)

або h1 = h2 = 0,5·S+(2±3), мм. (3)

Таким чином, необхідні умови отримання повного провару металу при двобічному зварюванні стикового з'єднання (рис.2) можна розрахувати за формулою [1, с.186]:

h1+h2 = S+m, мм (4)

де, h1, h2 - глибина проплавлення з кожного боку, мм;

S - товщина зварюваного металу, мм;

m - величина перекриття швів, мм.

Але ця умова недостатня для визначення якості зварних з'єднань. Для того, щоб шви мали високу технологічну і експлуатаційну надійність, необхідно при заданій величині проплавлення (h) розрахувати величину ширини шва (в) і величину посилення шва (a).

Визначення діаметра електродного дроту і його марки

Діаметр електродного дроту вибирається в залежності від товщини зварюваного металу. Рекомендовані значення діаметрів дроту вказані в таблиці 1. При автоматичному зварюванні діаметр електродного дроту не повинен перевищувати 2 мм. В подальшому, вибраний з таблиці 1, діаметр електродного дроту уточнюється в залежності від величини зварювального струму. Марка дроту вибирається в залежності від марки зварюваного металу з таблиці 11.

Таблиця 1- Залежність діаметру електродного дроту (dел) від товщини

зварюваного металу (S)

Товщина металу (S), мм 0,8-2,0 3,0-6,0 8,0-14,0 16,0-20,0 22,0-40,0
Діаметр дроту (dел), мм 0,8-1,2 1,2-1,6 1,2-2,0 1,4-3,0 1,6-4,0

Визначення величини зварювального струму

Величина зварювального струму визначається за формулою [2, с.192]:

І зв = (5)

де h - розрахункова глибина проплавлення, яка визначається за формулою (1) або (2), мм;

Ка - коефіцієнт, який залежить від діаметра електродного дроту, (мм/А), його величина вибирається з таблиці 2.

Таблиця 2 – Залежність коефіцієнта (Ка) від діаметру електродного дроту (dел) [2, с.193]

dел, мм 1,2 1,4 1,6 2,0 3,0 4,0 5,0
Ка, мм/100А 2,10 2,0 1,75 1,55 1,45 1,35 1,20

При зварюванні високолегованих сталей, враховуючи їх теплопровідність, отримане значення струму потрібно зменшити на 10-30%.

1.1.4 Уточнення діаметру електродного дроту

По розрахунковому значенню зварювального струму уточнюємо діаметр електродного дроту, використовуючи дані таблиць 3 і 4 [2, с.193] за формулою:

d e = 1,13 (6)

де - рекомендована густина струму, А/ мм 2, вибрана з таблиці 3.

Таблиця 3 - Залежність густини струму (j) від діаметру електроду (d ел) при зварюванні стикових швів без розроблення кромок

Діаметр електро-ду(d ел), мм 1,2 1,4 1,6 2,0 3,0 4,0 5,0
Густина струму (j), А/мм2 100-300 90-250 80-230 65-200 45-90 35-60 30-50

При зварюванні з розробленням кромок допустима густина струму зростає.

Таблиця 4 - Залежність величини зварювального струму і напруги на дузі від діаметру електродного дроту

Діаметр електро-ду, мм 0,5 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 2,0 2,5
Зварюва- льний струм, А 30-100 50-150 60-180 90-400 100-500 120-550 200-600 250-700
Напруга на дузі, В 18-20 18-22 18-24 18-42 18-45 19-46 23-40 24-42

1.1.5 Визначення величини вильоту електроду

Величина вильоту електроду впливає на стабільність процесу зварювання і формування розмірів шва. З збільшенням вильоту електрода збільшується коефіцієнт розплавлення за рахунок підігрівання електродного дроту зварювальним струмом. Надмірне збільшення вильоту електроду приводить до погіршення формування шва і до підвищення розбризкування електродного металу. При малому вильоті збільшується набризкування електродного металу на струмопідвідний мундштук і сопло, а також ускладнюється спостереження за процесом. Тому для різних діаметрів маловуглецевих і низьколегованих електродних дротів оптимальними є встановлені дослідним шляхом наступні значення величини вильоту електроду (таблиця 5).

Таблиця 5 - Залежність величини вильоту електроду від діаметра дроту

Діаметр (dел), мм 0,5-0,8 1,0-1,4 1,6-2,0 2,5-3,0
Виліт (lел), мм 6-12 8-15 15-25 18-30

Для електродного дроту виготовленого із високолегованих сталей виліт електроду зменшується в 1,5 рази, так як, їх омічний опір значно більший.

1.1.6 Визначення напруги на дузі

Напруга на дузі визначається в залежності від величини зварювального струму і діаметра електродного дроту за формулою [2, с.194]:

Uд = 20+ , В (7)

Діапазон оптимальних напруг може бути також визначений з графіків, побудованих на основі статистично оброблених експериментальних даних, приведених на рисунку 3 з врахуванням даних таблиці 4.

1.1.7 Визначення швидкості подачі зварювального дроту

Швидкість подачі електродного дроту залежить від величини зварювального струму, діаметра електродного дроту і визначається за формулою:

, м/год (8)

де - швидкість подачі дроту, м/год;

- зварювальний струм, А;

- площа поперечного перерізу електродного дроту, м2;

- густина металу електродного дроту, Г/м3 (для сталей = 7,8·10-6 Г/м3);

- коефіцієнт розплавлення дроту (Г/А· год), який визначається з графіку рис. 4.

При відсутності даних про коефіцієнт розплавлення () і швидкості подачі електродного дроту можна визначити з графіка рис. 5.

1.1.8 Визначення швидкості зварювання

Практикою підтверджено, що при автоматичному зварюванні задовільне формування шва відбувається в тому випадку, якщо добуток:

А= Ізв·Vзв, А·м/год має визначене значення, вказане в таблиці 6.

Таблиця 6 - Значення коефіцієнта (А) в залежності від діаметра електродного дроту (deл) [2,с.194]

de, мм 1,2 1,6 2,0 3,0 4,0 5,0
А, А · м/год (2-5) ·103 (5-8) ·103 (8-12) ·103 (12-16) ·103 (16-20) ·103 (20-25) ·103

Швидкість зварювання визначається за формулою [2, с.194]:

Vзв = (9)

Якщо на кресленнях задані геометричні розміри шва і зазор між зварюваними виробами, то швидкість зварювання розраховується за формулою:

Vзв = (10)

де Vп.ел - швидкість подачі електродного дроту, м/год;

Fп.ел. - площа поперечного перерізу електродного дроту, мм2;

Fн - площа поперечного перерізу наплавленого металу, мм2;

а площа поперечного перерізу наплавленого металу розраховується за формулою:

Fн = Fв+Fз, мм2 (11)

де Fв-площа поперечного перерізу валика шва, розраховується за формулою:

Fв = µв ·в· а, мм2 (12)

а Fз площа поперечного перерізу зазору розраховується за формулою:

Fз = S·е, мм2 (13)

де S – товщина зварюваного металу, мм;

е – величина зазору, мм.

Позначення див. в формулі 24 і на рис.7.

1.1.9 Визначення витрат захисного газу

Витрати вуглекислого газу залежать від діаметру електродного дроту (зварювального струму) і швидкості зварювання. Орієнтовні дані по вибору витрат захисного газу наведені в таблиці 7.

Таблиця 7 - Витрати вуглекислого газу в залежності від діаметру електродного дроту і відстані сопла пальника до поверхні виробу

Діаметр дроту, мм 0,5-0,8 1,0-1,4 1,6-2,0 2,5-30
Витрата газу, л/хв 5-8 8-16 15-20 20-30
Відстань від сопла до виробу, мм 7-10 8-14 12-18 16-22

Відстань від сопла пальника до поверхні виробу повинна бути в межах 8…15 мм.

1.2 Розрахунок геометричних розмірів стикового шва без розроблення кромок

Вибрані і розраховані параметри режиму зварювання дають можливість визначити геометричні розміри шва.

1.2.1 Основними геометричними розмірами шва є:

1) глибина проплавлення -h;

2) ширина шва- в;

3) посилення шва -а;

4) площа поперечного перерізу проплавлення -Fпр;

5) площа поперечного перерізу наплавлення -Fн.

Крім вказаних параметрів, зварний шов має також:

а) коефіцієнт форми провару -yпр;

б) коефіцієнт форми валика -yв.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: