Практическая работа № 1

ВЫБОР РЕЖИМА РУЧНОЙ СВАРКИ ПОКРЫТЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

Цель - ознакомиться с методикой расчета примерных режимов ручной сварки покрытыми электродами.

 

Пояснения к работе

При ручной дуговой сварке к параметрам режима сварки относятся сила сварочного тока, напряжение, скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки), род тока, полярность и др.

Определение режима сварки проводят в следующем порядке.

1. Диаметр электрода dэ выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла δ при сварке стыковых швов и от катета k при сварке угловых и тавровых соединений (см. табл.1).

Таблица 1. Зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого листа

Толщина листа δ, мм	1- 2	3	4-5	6-10	10-15	16-20	20
Катет шва k, мм	2	3	4,5	5	6 – 8	16	20
Диаметр электрода dэ, мм	1,6-2,0	2,0-3,0	3,0-4,0	4,0-5,0	5,0	5-6	6-10

2. Сила сварочного тока (, А) рассчитывается по формуле

,

где К – коэффициент, равный 25–60 А/мм (см. табл. 2);

d_Э – диаметр электрода, мм

Таблица 2. Коэффициент К в зависимости от диаметра электрода d_Э

dЭ, мм	1-2	3-4	5-6
К, А/мм	25-30	30-45	45-60

3. Расчет напряжение дуги (U_Д, В) производится по формуле:

,

где  - сила сварочного тока, А

4. Расчет скорости сварки V_св (м/ч) производится по формуле:

где  α_Н – коэффициент наплавки, г/А*ч (принимают из характеристики выбранного электрода);

F_ШВ – площадь поперечного сечения шва при однопроходной сварке (или одного слоя валика при многослойном шве), см²;

ρ  –  плотность металла, г/см³ (низкоуглеродистая сталь ρ=7,8 г/см³; легированная сталь и высоколегированная сталь ρ=7,9 г/см³; алюминий и дюраль ρ=2,7 г/см³; медь ρ=8,96 г/см³; серый чугун и легированный чугун ρ=7,0 г/см³; латунь ρ=8,5 г/см³; бронза ρ =7,6 г/см³).

 

Длину сварочной ванны (L, см) определяют по формуле:

L= ,

где     τ- эффективный КПД нагрева металла при сварке (при РДС τ =0,7);

I_св – сила сварочного тока, А;

Uд – напряжение, В;

Т_пл – температура плавления свариваемого металла, ^оС (см. табл.3)

λ – коэффициент теплопроводности свариваемого металла, кВ/м ⁰С (см. табл.4)

Таблица 3. Средние значения Т_плнекоторых металлов

Металл	Температура плавления свариваемого металла, 0С, Тпл
Медь	1083
Латунь	900
Бронза	950
Алюминий	660
Дюраль	650
низкоуглер.сталь	1500
легированнаясталь	1500
высоколегир.сталь	1450
Серыйчугун	1200
легированный чугун	1200

Таблица 4. Средние значения λ некоторых металлов

Металл	Коэффициент теплопроводности свариваемого металла λ, кВ/м 0С
медь	0,94
латунь	0,25
бронза	0,16
алюминий	0,63
дюраль	0,5
низкоуглер.сталь	0,14
легированнаясталь	0,09
высоколегир.сталь	0,057
серыйчугун	0,12
легированный чугун	0,035

Время пребывания (t, ч) сварочной ванны в жидком состоянии определяется по формуле

t= ,

где       L – длина сварочной ванны, м;

V_св – скорость сварки, м/ч.

Расчет скорости сварки (Vсв, м/ч) производится по формуле

,

где      α_Н – коэффициент наплавки, г/А•ч (принимаем α_Н=11г/А• ч);

F_ШВ –  площадь поперечного сечения шва при однопроходной сварке (или одного слоя валика при многослойном шве),

ρ – плотность металла, г/см³.

Для стыковых соединений площадь поперечного сечения шва (F_ШВ, мм²) определяется по формуле:

,

где  е – ширина шва, мм [ ];

q – усиление шва, мм (0,1÷0,3 толщины металла детали);

t – толщина шва, мм [ ];

b – зазор, мм.

Для углового соединения площадь поперечного сечения шва (, мм²) определяется по формуле:

,

где      k – катет шва, мм (см табл.1.);

q – усиление шва, мм.

 

                 

Рисунок 1 – Основные геометрические параметры стыкового и углового шва.

 

Порядок выполнения работы:

1. Определить режимы сварки ГОСТ 5264-80;

2. Определить длину сварочной ванны;

3. Определить время пребывания металла в жидком состоянии по оси шва;

4. Результаты записать в виде таблицы

Тип сварного соединения	Свариваемый металл	А	UД В	Vсв м/ч	L см	t ч

 

Контрольные вопросы:

1. Что понимаем под режимом ручной дуговой сварки?

2. Какие показатели ручной дуговой сварки относятся к основным?

3. Какие показатели ручной дуговой сварки относятся к дополнительным?

4. Как выбирается диаметр электрода?

5. Каким диаметром электрода выполняется первый (коренной) шов?

6. Каким диаметром электрода выполняются нижние, вертикальные, горизонтальные, потолочные швы?

7. По какой формуле выбирается сила сварочного тока?

8. Что происходит с выбором тока для вертикального, горизонтального и потолочного швов?

9. Что происходит с шириной шва при уменьшении диаметра электрода?