Расчет параметров процесса и Выбор типового оборудования

3.1. Расчет режимов сварки под флюсом

Расчет режимов сварки стыковых швов

 

Выбирается форма и конструктивные элементы подготовки кромок под сварку, размеры сварных швов.

Рис.2. Конструктивное исполнение сварной кромки и сварного шва по ГОСТ 8713-79.

 

Задаются необходимой глубиной проплавления H:

При односторонней сварке:

(1)

где S – толщина свариваемого металла;

Определяют силу сварочного тока, обеспечивающую заданную глубину проплавления:

(2)

где - коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от условий проведения сварки. В данном случае сварка ведется на переменном токе, флюс АН-348 А, диаметр сварочной проволоки 5 мм,

Определяют оптимальное значение напряжения на дуге:

(3)

где = 5 мм;

Определяют скорость сварки по формуле:

(4)

где А = 22,5 – коэффициент, зависящий от диаметра проволоки.

Определяется погонная энергия сварки по формуле:

(5)

где = 0,85 – эффективный кпд дуги (при сварке под флюсом);

= 0,78 - скорость сварки см/с;

Определяется площадь наплавки:

(6)

где = 15,6 – коэффициент наплавки;

= 7,8 – удельная плотность металла, г/см³;

= 2812,5 см/ч.

Определяют скорость подачи электродной проволоки:

(7)

где = 28,125 м/час;

– площадь поперечного сечения электрода.

(8)

Определяют мгновенную скорость охлаждения зоны термического влияния при температуре наименьшей устойчивости аустенита. Для однопроходной сварки листов встык со сквозным проплавлением:

(9)

Где =0,1 - коэффициент теплопроводности, кал/см ∙°С;

- объемная теплоемкость, кал/см³∙°С;

= 550 °С – температура наименьшей устойчивости аустенита °С;

= 20°С – температура изделия перед сваркой;

- толщина металла, см.

(10)

Расчет размеров стыковых сварных швов

Определяют глубину провара, при сварке под флюсом низкоуглеродистых и низколегированных сталей:

(11)

где

Коэффициент форм провара определяется по формуле:

(12)

- коэффициент, величина которого зависит от рода токаи полярности. При сварке переменным током во всем диапазоне плотность тока =1.

Определяют ширину шва

(13)

 

3.2. Расчет режимов электрошлаковой сварки

Расчет режимов сварки стыковых швов

 

Выбирается форма и конструктивные элементы подготовки кромок под сварку, размеры сварных швов.

Рис.3. Конструктивное исполнение сварной кромки и сварного шва по ГОСТ 15164-78.

 

Сварочный ток выбирается в зависимости от отношения толщины свариваемого металла к количеству электродов:

(14)

где S = 200 мм – толщина свариваемых деталей;

A = 240 и В = 3,5 – коэффициенты;

n_э = 2 – число проволочных электродов.

Напряжение сварочной ванны определяется по формуле

(15)

Скорость сварки определяем по формуле

(16)

где f_э – площадь поперечного сечения электродной проволоки

(17)

при d_э = 3мм

а = 30мм – величина зазора;

q = 10мм – ширина проплавления;

= 400 м/ч – скорость подачи электродов.