Расчет режимов сварки и наплавки. Расчет режимов полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Как работает сварка в углекислой среде

Полуавтоматическая сварка в защитном газе

Основные требования безопасности труда при полуавтоматической сварке.

Как варят полуавтоматом? Режимы сварки полуавтоматом. Полуавтомат для сварки алюминия

Теория и химические закономерности

Особенности полуавтоматической сварки в среде углекислого газа

Подготовка металла к сварке в среде углекислого газа

О сварочной проволоке

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Техника полуавтоматической сварки в углекислой среде

Приемы для увеличения производительности

Особенности импульсно-дуговой сварки в среде углекислого газа

Видео: Подготовка к работе сварочного полуавтомата

Род и полярность тока

Диаметр сварочной проволоки

Сила сварочного тока

Напряжение на дуге

Расход защитного газа

Скорость подачи сварочной проволоки

Скорость сварки

Вылет и выпуск электродной проволоки

Расчет скорости сварки

При автоматической сварке и наплавке под флюсом чаше всего применяют следующие виды подготовки кромок:

Реклама партнеров

Принципы процесса, характеристики дуги

Сварочное оборудование

Сварочные материалы

Типы переноса электродного металла и их применение

Типы переноса металла при сварке MIG/MAG

Перенос металла при импульсно-дуговой сварке

Особенности сварки в среде углекислого газа.

Выбор режимов сварки в среде углекислого газа.

Зависимость глубины проплавления от параметров

режима автоматической сварки под флюсом

3.3. Автоматическая сварка (наплавка)

под флюсом проволокой сплошного сечения

Главная » Отопление » Расчет режимов сварки и наплавки. Расчет режимов полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Независимо от способа сварки необходимо соблюдать следующие условия, которые позволяют получить сварное соединение с необходимой трудоспособностью:

1) специальная подготовка кромок;

2) высокое качество подготовки и сборки под сварку;

3) обязательная зачистка поверхностей, которые свариваются.

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

Первым условием расчета режимов сварки является получение швов с оптимальными размерами и формой, которые обеспечивают высокую технологическую прочность и высокие эксплуатационные характеристики.

К основным параметрам дуговой сварки относятся: сварочный ток I св. напряжение дуги U д и скорость сварки V св. Каждый из этих параметров как отдельно, так и в совокупности с другими, влияют на величину тепло вложения а, значит, и на геометрические размеры шва, коэффициент формы провара, коэффициент формы шва и участие основного и электродного металла в формировании шва.

Оптимальные параметры режима сварки обеспечивают необходимые геометрические размеры сварных швов и необходимые соотношения между основным и электродным металлом, при котором достигаются заданные механические свойства металла шва.

Тип шва: Т1-∆5 тавровый, односторонний, без скоса кромок;

Марка стали: ст3сп5,

Рисунок 4.1. — Разделка кромок для шва Т1 по ГОСТ 14771-76

Определяем площадь наплавленного металла по формуле:

Сила сварочного тока при сварке в среде защитных газов определяется в зависимости от диаметра электрода, которым мы изначально задаемся, и допустимой плотностью тока:

Для принятого диаметра электрода и силы сварочного тока определяем оптимальное напряжение дуги:

Скорость сварки может быть определена по формуле:

где

g=7,8

F Н1пр

Вылет электрода находится по формуле:

Выбираем L=18 мм .

Скорость подачи проволоки определяется по формуле:

Способ сварки: полуавтоматическая сварка в среде защитных газов;

Тип шва: Т7, тавровый, односторонний, со скосом одной кромки, с подварочным швом;

Марка стали: ст3сп5;

Рисунок 4.2 -Разделка кромок для шва Т7 по ГОСТ 14771-76

1. Определим катет шва по формуле:

k=0,15*s — 0,5s=0,15*20 — 0,5*20=3 — 10мм,

2. Определим площадь наплавленного металла:

Площадь наплавленного металла при полуавтоматической сварке составляет 40-50 мм 2. Выбираем F н =40 мм 2 .

3. Площадь наплавленного металла подварочного и корневого шва:

Конструктивно принимаем =10 мм 2 .

4. Зная общую площадь поперечного сечения металла, наплавленного при первом и последующих проходах, определим количество проходов:

Задаём диаметр электродной проволоки dэ.пр.=1,6мм, плотность тока j=175 А/мм 2

5. Определяем силу сварочного тока:

6. Определяем оптимальное напряжение дуги:

7. Определяем скорость сварки:

где — коэффициент наплавки, определяется в зависимости от тока сварки и диаметра проволоки;

g=7,8 — плотность наплавленного металла;

F Н1пр — площадь поперечного сечения наплавленного металла за данный проход, см 2 .

8. Вылет электрода находится по формуле:

Выбираем L=18 мм .

9. Определяем скорость подачи сварочной проволоки:

Определяем режимы сварки для выполнения подварочного и корневого шва:

1. Определяем силу тока:

Сила тока должна быть меньше, чем при сварке основного шва, чтоб избежать прожогов.

2. Определяем напряжение на дуге:

3. Определяем скорость сварки:

4. Определяем скорость подачи сварочной проволоки:

Способ сварки: полуавтоматическая сварка в защитных газах.

Тип шва: Т6, тавровый, односторонний, со скосом одной кромки.

Марки стали: ст3сп5.

Рисунок 4.3 — Разделка кромок для шва Т6 по ГОСТ 14771-76

1. Определяем площадь наплавленного металла по формуле:

При этом следует иметь в виду, что максимальное поперечное сечение металла, наплавленного за один проход при полуавтоматической сварке не должно превышать 40 — 50 мм 2. Принимаем:

2. Зная общую площадь поперечного сечения наплавленного металла и площади поперечного сечения наплавленного при первом и каждом последующем проходах, найдём число проходов:

Режимы сварки для шва Т6 такие же, как и для сварки шва Т7.

Технология сварки в углекислом газе была создана в СССР еще в середине двадцатого века. Впоследствии она получила широкое распространение в промышленности, в строительстве, а также в быту, благодаря низкой себестоимости углекислого газа, универсальности, и высокой производительности.

Полуавтомат для работы с углекислотой

Принцип действия этого метода таков: в сварочную зону поступает углекислый газ, распадаясь под воздействием высоких температур на составляющие — кислород (О2) и угарный газ (СО).

Формула процесса выглядит так: 2СО2=2СО+О2.

Таким образом, в сварочной зоне присутствуют сразу три газа: углекислый, угарный и кислород. Данная комбинация защищает металл от нежелательного воздействия со стороны находящегося в атмосфере воздуха, но и вступает в активное взаимодействие с углеродом и железом, содержащимися в стали.

С целью нейтрализации углекислого газа применяется особая сварочная проволока, содержащая марганец и кремний. Они активнее железа, и вступают в реакцию окисления первыми, не допуская окисления углерода и железа.

Марганец и кремний вносятся в соотношении 1.5 к 2, образуя в процессе сварки легкоплавкое соединение и выводясь в виде шлака на поверхность.

Работа сварочного аппарат с углекислотой

В углекислой среде сваривание металлических деталей производится постоянным током, имеющим обратную полярность. Почему так? Потому что если выполнять сварку постоянным током с прямой полярностью, то ухудшается стабильность электрической дуги, и вследствие этого деформируется шов, а металл электродов тратится на разбрызгивание и угар.

А вот если выполняется наплавка, тогда использование тока с прямой полярностью имеет приоритетное значение, потому что он обладает значительно большим коэффициентом наплавки (в 1.6-1.8 раз), чем ток с обратной полярностью.

Допускается также сварка с использованием переменного тока. При этом желательно использовать осциллятор. Постоянный ток генерируется с помощью преобразователей тока с жесткой характеристикой.

Зачистка металла перед сваркой

Листы из углеродистой или низколегированной стали хорошо свариваются в углекисло-газовой среде. При толщине листов от 0.6 до 1.0 мм рекомендуется проводить отбортовку кромок. Если отбортовка не выполняется, тогда зазор между подлежащими сварке кромками не должен быть более 0.3-0.5 мм.

При толщине листов от 1 до 8 мм кромки можно не разделывать. Максимальный зазор, который можно при этом допускать — не более 1.0 мм. Для листов толщиной от 8 до 12 мм принято делать V-образную разделку, а при толщине более 12 мм — Х-образную разделку.

До начала сварочного процесса необходимо зачистить на кромке краску, окалину, масло, грязь, или другие загрязнения. Это можно сделать вручную, либо с использованием пескоструйной обработки.

Для полуавтоматической сварки используется проволока, обладающая повышенным содержанием таких добавок как марганец и кремний. Проволока должна быть чистой, иначе падает устойчивость режимов и стабильность электрической дуги. Марка используемой проволоки зависит от металла, который требуется сварить.

На выбор режима напрямую влияет толщина свариваемого металла. Чем она больше, тем ниже получается скорость сварочного процесса, и тем больше нужна сила тока. Сварочная дуга должна быть как можно более короткой (от 1.5 до 4 мм), иначе она становится неустойчивой, повышается разбрызгивание металла, повышается вероятность насыщения азотом и окисления жидкой ванны.

Сварка в среде защитных газов

Скорость подачи проволоки зависит от напряжения и силы сварочного тока. На величину ее вылета влияет и диаметр — при значении 0.5-1.2 мм вылет равняется 8-15 мм, а при 1.2-3 мм вылет увеличивается до 15-35 мм.

Что касается расстояния от мундштука горелки до металла, то оно равняется 7-15 мм при силе тока до 150А, а при значениях до 500А — 15-25 мм.

Чтобы предотвратить во время сварки риск возникновения горячих трещин, корневой шов лучше всего сваривать при небольшой величине тока.

Сварка в углекислой среде

Можно выполнять сварку полуавтоматом справа налево («углом вперед»), либо слева направо («углом назад»). В первом случае получается широкий сварной шов и уменьшенная глубина проплавления. Такая техника хорошо подходит для тонкостенных изделий, а также для сварки сталей, при которых могут образовываться закалочные структуры.

При сварочной технике «углом назад» возрастает глубина проплавления, а ширина шва — уменьшается. Угол, под которым нужно держать горелку к свариваемой детали — 15°.

Рекомендуется завершать сварной шов заполнением кратера металлом, после чего остановить подачу проволоки и завершить подачу тока. А вот спешить завершать подачу углекислого газа не стоит до того момента, пока расплавленный металл не затвердеет окончательно.

Для повышения производительности полуавтоматической сварки увеличивать величину сварочного тока допускается лишь при создании швов в нижнем положении. Использовать этот прием для потолочных и вертикальных швов можно лишь при увеличении скорости кристаллизации сварочной ванны (например, периодически отключая подачу проволоки или колебательными движениями вдоль и поперек шва).

Профессиональный полуавтомат для сварки углекислотой

Еще один способ увеличения производительности полуавтоматической сварки, производимой в среде углекислого газа, — повышение вылета сварочной проволоки.

Лучше всего эта техника работает при использовании тонкой проволоки. В таком случае она подается в сварочную зону уже разогретой до высоких температур, а значит увеличивается ее скорость плавления и объем расплавленного металла.

Избавиться от самопроизвольных движений конца проволоки при большом вылете можно с помощью специальных фарфоровых или керамических наконечников.

Повышение длины вылета проволоки на 40-50 мм может поднять производительность до 30-40%, однако при этом снижается глубина проплавления металла.

При создании различных металлоконструкций объем работ с угловыми швами может достигать 80%. Не менее половины из них свариваются при наклонном или вертикальном положении. Подобные швы делаются «на подъем», чтобы обеспечивался тщательный провар корня шва. Благодаря этому достигается усиление шва (до 25% от общего сечения шва).

Баллоны для сварочной углекислоты

Однако такое усиление не повышает прочность шва и не увеличивает работоспособность конструкции, поэтому рекомендуется делать его минимальным.

Импульсно-дуговая сварка в углекислой среде позволяет снизить усиление шва или избавиться от него вовсе.

Благодаря особенностям горения дуги и переносу электродного металла можно выполнять автоматическую и полуавтоматическую сварку наклонных и вертикальных угловых швов, а также тавровых соединений с толщиной металла до 12 мм «сверху-вниз» на спуск. Это позволяет обеспечивать равномерный провар по всей длине соединения. Такой прием дает возможность обеспечить слегка вогнутую или нормальную форму шва, и уменьшить его сечение на 25-30%. При этом значительно снижается расход электроэнергии и до трех раз увеличивается скорость сварки.

Разнообразие сварочных работ в Санкт-Петербурге

Работы по сварке металла в Самаре

При сварочном токе 200 ÷ 250 А длина дуги должна быть в пределах 1,5 ÷ 4,0 мм. Вылет электродной проволоки составляет 8 ÷ 15 мм (уменьшается с повышением сварочного тока).

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч . расчитывается по формуле

где &45; Р – коэффициент расплавления проволоки, г/А· ч; &61; – плотность металла электродной проволоки, г/см 3 (для стали &61; =7,8 г/см 3).

Значение &45; Р рассчитывается по формуле

Скорость сварки (наплавки), м/ч, рассчитывается по формуле

где &45; Н — коэффициент наплавки, г/А ч; &45; Н = &45; Р · (1- &36; ), где &36; — коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание. При сварке в СО 2 &36; = 0,1 — 0.15 ; F B — площадь поперечного сечения одного валика, см 2. При наплавке в СО 2 принимается равным 0,3 — 0,7 см 2 .

Масса наплавленного металла, г, сварке рассчитывается по следующим формулам:

при сварке ; при наплавочных работах (6.13)

где l – длина шва, см; &61; – плотность наплавленного металла (для стали &61; =7,8 г/см 3); V Н — объем наплавленного металла, см 3 .

Время горения дуги, ч . определяется по формуле

Полное время сварки (наплавки), ч . определяется по формуле

где k П – коэффициент использования сварочного поста, (k П = 0,6 ÷ 0,57).

Расход электродной проволоки, г . рассчитывается по формуле

где G H – масса наплавленного металла, г; &36; – коэффициент потерь, (&36; = 0,1 — 0,15).

Расход электроэнергии, кВт· ч . определяется по формуле

где U Д – напряжение дуги, В; &51; – КПД источника питания: при постоянном токе 0,6 ÷ 0,7. при переменном 0 ,8 ÷ 0,9; W O – мощность источника питания, работающего на холостом ходе, кВт. На постоянном токе Wо = 2,0 ÷ 3,0 кВт, на переменном – Wо = 0,2 ÷ 0,4 кВт.

Справочные сведения по оборудованию для сварки в СО 2 приведены в табл. 4,5,7
приложения.

Технологические свойства дуги существенно зависят от физических и химических свойств защитных газов, электродного и свариваемого металлов, параметров и других усло вий сварки. Это обусловливает многообразие способов сварки в защитных газах. Рассмотрим классификацию процесса сварки в защитных газах плавящимся электродам по наиболее существенным признакам.
Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом производится в инертных газах Аг и Не (MIG) и их смесях Аг + Не, в активном газе СO 2 (MAG), а также в смесях инертных и активных Аг + О 2 . Аг + СО 2 . Аг + СО + О 2 и активных газов СО 2 + О 2 . В качестве электродных проволок применяют сплошные из нелегированных и легированных сталей и цветных металлов (Ni, Си, Mg, Al, Ti, Mo), а также несплошные порошковые и активированные. Сварка плавящимся электродом выполняется в основном на постоянном токе, приме няется также и сварка импульсным током. Находят применение и другие способы сварки: на нормальном и увеличенном вылете, со свободным и принудительным формированием шва, без колебаний и с колебаниями электродной проволоки, в атмосфере и под водой, в стандартную и нестандартную узкую щелевую разделку кромок и др. Принцип дуговой сварки плавящимся металлическим электродом в защитном газе показан на (рис. 5).
Oсновные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняе мых дуговой сваркой в защитном газе указаны в ГОСТ 14771
В зависимости от уровня механизации и автоматизации процесса различают сварку: — механизированную, при которой перемещения горелки выполняются вручную, а подача проволоки механизирована;
— автоматизированную, при которой все перемещения горелки и подача проволоки механи зированы, а управление процессом сварки выполняется оператором-сварщиком;
— автоматическую (роботизированную), при которой управление процессом сварки выполняется без непосредственного участия оператора-сварщика.

Рис.5 Схема полуавтоматической сварки

В состав сварочного оборудования входят источник сварочного тока и сварочный аппарат. Составные части сварочного оборудования и их функции определяются уровнем механизации и автоматизации процесса, параметрами режима сварки, необходимостью их установки и регулировки в режиме наладки и сварки.
Основными параметрами автоматизированной дуговой сварки плавящимся электродом в СО 2 . Аг, Не и смесях газов (MAG, MIG) являются.
1. Сварочный ток lc (

16. 4O В);
3. Скорость сварки Vc (

4. 2О мм/с), (-14.4. 72 м/ч);
4. Диаметр электродной проволоки dn (

0.8. 2.5 мм);
5. Длина вылета электродной проволоки Lв (

8. 25 мм);
6. Скорость подачи электродной проволоки Vп (

35. 25О мм/с), (-126. 960 м/ч);
7. Расход защитного газа qг (

Принцип дуговой сварки в защитных газах определяет основные функции оборудования: — подвод к дуге электрической энергии и её регулирование (lc, Uc);
— перемещение горелки со скоростью сварки (Vc) и её регулирование;
— подача электродной проволоки (Vn) в зону сварки и регулирование её скорости;
— подача защитного газа (qг) в зону сварки и регулирование его расхода;
— установка вылета электродной проволоки (Ц) и корректирующие перемещения горелки;
— возбуждение дуги и заварка кратера;
— автоматическое слежение по линии сварки и др.

При пуске сварочного аппарата схема управления должна обеспечивать такую после довательность включения частей и механизмов оборудования:

1) подачу защитного газа (q г), предварительную продувку системы подачи газа;
2) включение источника питания дуги (U);
3) подачу электродной проволоки (Vэ п);
4) возбуждение дуги (l c, U c);
5) перемещение аппарата со скоростью сварки (Vc), тoесть:

При окончании сварки последовательность выключения механизмов должна обеспечи вать заварку кратера и защиту остывающего шва:

Сварка в защитных газах плавящимся электродом выполняется как в производственном помещении на специально оборудованных рабочих местах (сварочный пост, установка, станок, РТК) так и вне его (строительная площадка, трасса трубопровода и др.). Сварочные посты имеют местную вентиляцию и ограждены щитами или экранами для защиты окружающих от излучения дуги и брызг электродного металла.
По назначению сварочное оборудование разделяют на универсальное, специальное и специализированное. Рассмотрим кратко принципы компоновки универсального сварочного оборудования общего назначения, которое выпускается серийно.
Установка для механизированной дуговой сварки плавящимся электродом в защитных газах обычно включает:

— источник постоянного тока (выпрямитель);
— механизм подачи электродной проволоки с кассетой для проволоки;
— комплект специальных гибких шлангов с горелкой;
— встроенный в источник блок управления или отдельный шкаф управления;
— систему подачи защитного газа (баллон, подогреватель газа (для СО 2), газовый редуктор, смеситель газов, газовые шланги, электроклапан);
— кабели цепей управления;
— сварочные кабели с зажимами;
— приспособление для сборки и кантовки сварного узла (механическое оборудование).

Компоновка установки без механического оборудования, которую традиционно называют сварочным полуавтоматом, показанана (рис. 6).

Рис.6
Установка для дуговой механизированной сварки в СО 2 . 1 — изделие; 2 — кнопка «Пуск»-«Стоп»; 3 — горелка; 4 — гибкий шланг; 5 — механизм подачи электродной проволоки; 6 — пульт управления; 7 — катушка; 8 — кабель цепей управления; 9 — блок управления по луавтоматом; 10 — шланг для подачи защитного газа; 11 — газовый редуктор; 12 — подогреватель СО 2 ; 13 — баллон с СО 2 ; 14 — сварочный выпрямитель.

Сварочные полуавтоматы находят самое широкое применение, имеют различное на значение и конструктивное исполнение. Основным исполнением полуавтоматов является по способу защиты зоны дуги:

Для сварки в активных газах (Г);
-для сварки в инертных газах (И);
-для сварки в активных и инертных газах (У);
-для сварки открытой дугой (О);
-для сварки под флюсом (Ф).

Различают три основные системы подачи электродной проволоки: толкающего, тянуще-толкающего и тянущего типов. Наиболее распространенной является система подачи толкающего типа, которая ограничивает длину шланга (до 3 м), но отличается простотой и небольшой массой горелки. Другие системы позволяют увеличить длину шлангов до 10-20 м и использовать тонкую проволоку диаметром меньше 1 мм, но механизм подачи в горелке увеличивает её массу. Регулировка скорости подачи проволоки чаще применяется плавная, но возможна плавно-ступенчатая и ступенчатая. В случае порошковой проволоки применяют две пары подающих роликов, чтобы предупредить её сплющивание.
По радиусу рабочей зоны различают полуавтоматы стационарные (механизм подачи закрепляется на источнике сварочного тока, радиус определяется длиной шланга), пере движные (механизм подачи можно перемещать относительно источника до 10 м) и перенос ные (ранцевые с длиной кабелей до 40-50 м).
Токоподвод (наконечник) является сменной быстро изнашиваемой деталью. От надеж ности контакта в нем зависит стабильность процесса сварки.
К сменным деталям также относится сопло, которое нагревается от излучения дуги и забрызгивается.
Установки для автоматизированной дуговой сварки плавящимся электродом в за щитных газах СО 2 . Аг, Не и смесях (MAG, MIG) общего назначения обычно включают:
— источник постоянного или импульсного тока;
— сварочный аппарат (трактор, подвесную или самоходную головку) с механизмами подачи электродной проволоки, перемещения сварочного аппарата со скоростью сварки и подъё ма-опускания горелки;
— катушку или кассету со сварочной проволокой;
— горелку с механизмом наклона и корректирующих перемещения её по высоте и поперек шва;
— пульт управления на сварочном аппарате;
— блок управления, встроенный в сварочный аппарат или размещенный отдельно шкаф управления;
— систему подачи защитного газа;
— система охлаждения водой.

«Инструкция по эксплуатации сварочных полуавтоматов для электросварщиков. «

При MIG/MAG-сварке используют защитные газы и электродные проволоки. В табл. 2 приведены типы газов по классификации МИС.
Как видно из таблицы, применяются чистые газы инертные и активные, смеси газов в различных сочетаниях: инертные + инертные, инертные + активные и активные + активные. Водород при сварке плавящимся электродом не применяется из-за высокого разбрызгива ния. Активный газ двуокись углерода регламентируется по ГОСТ 8050-85, кислород газообразный по стандарту ГОСТ 5583-78.

Применяется метод расчета расхода защитного газа Нг в литрах или кубических метрах на 1 м шва определяется в основном для малого производства по следующей формуле:

Нг = (Нуг х Т + Ндг)

где Нг - удельный расход защитного газа, приведенный в табл. 3, м3/с (л/мин); Т - основное время сварки n-го прохода, с (мин); Ндг - дополнительный расход защитного газа на выполнение подготовительно-заключительных операций при сварке n-го прохода.

По ГОСТ 2246-70 предусматривается изготовление 75 марок сварочных проволок, в том числе и для сварки в защитных газах. Средне- и сильноокислительные газы группы М2 и МЗ (Аг + СО 2 . Аг + О 2 . Аг + СО 2 + О) и С (СО, СО 2 + О 2) применяются в сочетании с проволо ками, содержащими раскислители Mn, Si, Al, Ti и др. (например СВ-08Г2С, СВ-08ГСМТ, СВ-08ХГ2С). Более точные рекомендации по выбору электродных проволок целесообразно да вать при изучении сварки конкретных групп конструкционных материалов.
Порошковые проволоки применяются для сварки без защиты и с дополнительной за щитой зоны сварки углекислым газом (самозащитные и газозащитные проволоки). По типу сердечника порошковые проволоки можно разделить на:
1) самозащитные: рутил-органические, карбонатно-флюоритные, флюоритные;
2) газозащитные: рутиловые, рутил-флюоритные.
Применение порошковых проволок вместо сплошных позволяет легировать шов в ши роких пределах и повышать стойкость его против пор и горячих трещин, обеспечивать за данные механические свойства. Кроме того, наличие шлака снижает разбрызгивание, набрызгивание и улучшает форму шва.

При сварке плавящимся электродом открытой дугой перенос электродного металла представляет сложный процесс. Много факторов оказывает влияние на перенос: состав и свойства защитного газа, состав и свойства электродного металла, род тока и полярность, параметры режима сварки, вольт-амперная характеристика источника тока и его динамиче ские свойства и др.
Можно выделить следующие виды переноса электродного металла:
— без коротких замыканий дуги и с короткими замыканиями;
— крупно-, средне-, мелкокапельный и струйный;
— без разбрызгивания и с разбрызгиванием.
Наиболее благоприятные условия для переноса электродного металла наблюдаются при сварке в инертных одноатомных газах аргоне и гелии. В аргоне имеет место два вида переноса: крупнокапельный без коротких замыканий с небольшим разбрызгиванием на докритическом токе и струйный на токе больше критического. Вид переноса влияет на форму проплавления (рис. 7) а) – меньше критического и б) – больше.
Сварка со струйным переносом рекомендуется на металле средней толщины. В гелии наблюдается капельный перенос с короткими замыканиями (к.з.) дуги (малые ток и напряжение) и без к.з. на повышенном токе и напряжении при незначи тельном мелкокапельном разбрызгивании.
ка в гелии имеет меньшую выпуклость, чем в аргоне, так как аргон повышает поверхностное натяжение в сталях. Применение смеси Аг+Не позволяет использовать преимущества обоих газов.
При сварке в СО 2 имеют место перенос мелкокапельный с к.з. и небольшим разбрыз гиванием, крупнокапельный с к.з. и без к.з. с большим разбрызгиванием. На больших токах, когда дуга погружается в основной металл, перенос становится мелкокапельным, разбрыз гивание уменьшается, однако валик имеет чрезмерную выпуклость.

При сварке MIG/MAG перенос металла осуществляется, в основном, двумя формами. При первой форме капля касается поверхности сварочной ванны ещё до отделения от торца электрода, образуя короткое замыкание, отчего этот тип перено са получил название переноса с короткими замыканиями. При второй форме капля отделяется от торца электрода без касания поверхности сварочной ванны и, поэто му, этот тип переноса называется переносом без коротких замыканий. Последняя форма переноса металла подразделяется на 6 отдельных типов согласно особенно стям формирования и отделения капель электродного металла от торца электрода. Таким образом, согласно классификации предложенной Международным Институ том Сварки, существует 7 основных типов переноса металла, проиллюстрированных на Рис. 8 (условия этих сварок приведены в Табл. 3).
Табл. 3 Условия сварки экспериментов для иллюстрации различных типов переноса металла, представленных на Рис. 8 (электронный источник питания).

При этом типе переноса металла торец электрода с находящейся на нём каплей расплавленного электродного металла периодически касается поверхности сварочной ванны, вызывая короткие замыкания и погасания дуги. Обычно, перенос металла с короткими замыканиями имеет месте при низких режимах сварки, т.е. малом токе сварки и низком напряжении дуги (короткая дуга гарантирует, что капля коснётся поверх ности ванны раньше своего отделения от торца электрода). Этот тип переноса ме талла имеет место как при сварке MIG. так и при сварке MAG. В начале короткого замыкания на пряжение дуги резко падает (до уровня напряжения короткого замыкания) и ос таётся низким до его окончания, в то время как ток короткого замыкания быст ро повышается. Разогрев перемычки жидкого металла между торцом электро да и сварочной ванной (вызываемый проходящим высоким током короткого замыкания) способствует её разрыву.

Главной особенностью процесса импульсно-дуговой сварки (ИДС) является возможность получения мелкокапельного переноса электродного металла при сред нем значении тока сварки (Iм) ниже критического, который в обычных условиях опре деляет границу между крупнокапельным и мелкокапельным переносом металла. В этом методе управления переносом металла ток принудительно из меняется между двумя уровнями, называемыми током базы (Ig) и током импульса (Iи) (Рис. 9). Уровень тока базы выбирается из условия достаточности для обеспе чения поддержания горения дуги при незначительном влиянии на плавление элек трода. Функцией тока импульса, который превышает критический ток, является оп Иллюстрация переноса металла при ИДС (типа «одна капля за один импульс»).
Стальная малоуглеродистая электродная проволока; 0-1,2 мм; Аг+5%0 2 ; Iи = 270 A; tu = 5,5 мс; Iб = 70 A; te = 10 мс; Vnnp = 3,5 м/мин; Vce = 28 см/мин; вылет электрода — 18 мм.

лавление торца электрода, формирование капли определённого размера и срыв этой капли с торца электрода действием электромагнитной силы (Пинч-эффект). В течение одного импульса тока может быть сформировано и перенесено в сварочную ванну от одной до нескольких капель. Частота следования импульсов тока, их ам плитуда и длительность (tu) определяют выделяемую энергию дуги, а следователь но, скорость расплавления электрода. Сумма длительностей импульса tu и базы (fe) определяет период пульсации тока, а её обратная величина даёт частоту пульсации.
Перенос электродного металла при ИДС характеризуется следующими пара метрами:
— числом капель сформированных и перешедших в сварочную ванну под действием одного импульса тока;
— размером капли;
— временем от начала импульса тока до срыва первой капли;
— моментом, когда происходит отделение капли от электрода (на фазе импульса или на фазе базы).

Анализ параметров пульсации тока (Iu, fa, tu, fe) и параметров переноса элек тродного металла будет приведен ниже (см. следующую страницу).
В связи с тем, что формирование и отрыв капли управляется амплитудой и длительностью тока импульса (Iи и tu), средний ток сварки (IМ) может быть уменьшен существенно ниже уровня критического тока, что достигается либо простым увели чением времени базы (fe), т.е. снижением частоты импульсов, либо снижением тока базы (Iб). Например, применительно к малоуглеродистой электродной проволоке диаметром 1 мм при сварке в защитной среде на базе аргона можно поддерживать управляемый мелкокапельный перенос металла на токе сварки менее 50 А, хотя критический ток для этих условий равен примерно 180. 190 А. Благодаря низкой мощности дуги и скорости расплавления электрода, сварочная ванна имеет малые размеры и легко управляема. Таким образом, становится возможным реализация желаемого мелкокапельного переноса электродного металла, как при сварке тонко листового металла, так и при сварке металла больших толщин во всех пространст венных положениях.
Другим преимуществом процесса ИДС является возможность использования проволок больших диаметров для скоростей наплавки характерных для проволок малых диаметров, что снижает стоимость единицы веса наплавленного металла. При этом также возрастает эффективность наплавки благодаря снижению потерь на разбрызгивание электродного металла.
К недостаткам этого процесса можно отнести возможное отсутствие проплавления, вследствие низкого тепловложения в сварочную ванну. Кроме того, повышен ные требования к квалификации сварщиков, а также использование значительно бо лее сложного оборудования в совокупности с более низкой гибкостью (универсальностью) процесса.

«ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКЕ СТАЛЕЙ. «

Углекислый газ является активным газом. При высоких температурах происходит диссоциация (разложение) его с образованием свободного кислорода:
2СО 2 -> 2СО + О 2
Молекулярный кислород под действием высокой температуря сварочной дуги диссоциирует на атомарный по формуле:
О 2 -> 2О
Атомарный кислород, являясь очень активным, вступает в реакцию с железом и примесями, находящимися в стали, по следующим уравнениям:
Fe + O =FeO,
C + O =CO,
Mn + O =MnO,
Si + 2O = SiО 2 .
Чтобы подавит реакцию окисления углерода и железа при сварке в углекислом газе, в сварочную ванну вводят раскислители (марганец и кремний), которые тормозят реакции окисления и восстанавливают окислы по уровням:
FeO + Mn = MnO + Fe,
2FeO + Si = SiО 2 + 2Fe и т.д.
Образующиеся окислы кремния и марганца переходят в шлак. Исходя из этого при сварке в углекислом газе малоуглеродистых и низкоуглеродистых сталей необходимо применять кремний-марганцовистые проволоки, а для сварки легированных сталей – специальные проволоки (табл.4).

Подготовка металла под сварку состоит в следующем. Чтобы в наплавленном металле не было пор, кромки сварных соединений необходимо зачищать от ржавчины, грязи, масла и влаги на ширину до 30мм по обе стороны от зазора. В зависимости от степени загрязнения зачищать кромки можно протиркой ветошью, зачисткой стальной щёткой, опескоструиванием, а также обезжириванием с последующим травлением. Следует заметить, что окалина почти не влияет на качество сварного шва, поэтому детали после газовой резки могут свариваться сразу после зачистки шлака.
Разделывают кромки под сварку так же, как и при полуавтоматической сварке под слоем флюса.

К параметрам режима сварки в углекислом газе относятся: род тока и полярность, диаметр электродной проволоки, сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость подачи проволоки, вылет электрода, расход углекислого газа, наклон электрода относительно шва и скорость сварки.
При сварке в углекислом газе обычно применяют постоянный ток обратной полярности, так как сварка током прямой полярности приводит к неустойчивому горению дуги. Переменный ток можно применять только с осциллятором, однако в большинстве случаев рекомендуется применять постоянный ток.
Диаметр электродной проволоки следует выбирать в зависимости от толщины свариваемого металла.

Сварочный ток устанавливается в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки.
Основные режимы сварки полуавтоматом приведены в таблице 5.

С увеличением силы сварочного тока увеличивается глубина провара и повышается производительность процесса сварки.
Напряжение дуги зависит от длины дуги. Чем длиннее дуга, тем больше напряжения на ней. С увеличением напряжения дуги увеличивается ширина шва и уменьшается глубина его провара. Устанавливается напряжение дуги в зависимости от выбранной силы сварочного тока.
Скорость подачи электродной проволоки подбирают с таким расчётом, чтобы обеспечивалось устойчивое горение дуги при выбранном напряжении на ней.
Вылетом электрода называется длина отрезка электрода между его концом и выходом его из мундштука. Величина вылета оказывает большое влияние на устойчивость процесса сварки и качества сварного шва. С увеличением вылета ухудшается устойчивость горения дуги и формирования шва, а также увеличивается разбрызгивание. При сварке с очень малым вылетом затрудняется наблюдение за процессом сварки и часто подгорает контактный наконечник. Величину вылета рекомендуется выбирать в зависимости от диаметра электродной проволоки.

Кроме вылета электрода, необходимо выдерживать определённое расстояние от сопла горелки до изделия (табл.6), так как с увеличением этого расстояния возможно попадание кислорода и азота воздуха в наплавленный металл и образования пор в шве. Величину расстояния от сопла горелки до изделия следует выдерживать в приведенных значениях.

Расход углекислого газа определяют в зависимости от силы тока, скорости сварки, типа соединения и вылета электрода. В среднем газа расходуется от 5 до 20 л/мин.
Наклон электрода относительно шва оказывает большое влияние на глубину провара и качество шва. В зависимости от угла наклона сварку можно производить углом назад и углом вперёд.
При сварке углом назад в пределах 5 – 10 град. улучшается видимость зоны сварки, повышается глубина провара и наплавленный металл получается боле плотным.
При сварке углом вперёд труднее наблюдать за формированием шва, но лучше наблюдать за свариваемыми кромками и направлять электрод точно по зазорам. Ширина валика при этом возрастает, а глубина провара уменьшается. Этот способ рекомендуется применять при сварке тонкого металла, где существует опасность сквозного прожога.
Скорость сварки устанавливается самим сварщиком в зависимости от толщины металла и необходимой площади поперечного сечения шва. При слишком большой скорости сварки конец электрода может выйти из-под зоны защиты газом и окислиться на воздухе.

1. Перед пуском сварочного полуавтомата необходимо проверить исправность пускового устройства (рубильника, кнопочного выключателя).
2. Корпуса источника питания дуги и аппаратного ящика должны быть заземлены.
3. При включении полуавтомата первоначально следует включить рубильник (магнитный пускатель), а затем – аппаратный ящик. При выключении – наоборот.
4. Шланги для защитного газа и водяного охлаждения у полуавтомата в местах соединения со штуцерами не должны пропускать газ и воду.
5. Опираться или садиться на источник питания дуги и аппаратный ящик запрещается.
6. При работе открытой дугой на расстоянии менее 10м необходимо ограждать места сварки или пользоваться защитными очками.
7. Намотку сварочной проволоки с бухты на кассету нужно производить только после специального инструктажа.
8. По окончании работы выключить ток, газ, воду.
9. О замеченных неисправностях в работе оборудования необходимо доложить мастеру цеха и без его указания к работе не приступать.
10.Устранять неисправности полуавтоматах самому сварщику запрещается.

Обсудить статью на форуме

Топ-10 разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Наперекор всем стереотипам: девушка с редким генетическим расстройством покоряет мир моды Эту девушку зовут Мелани Гайдос, и она ворвалась в мир моды стремительно, эпатируя, воодушевляя и разрушая глупые стереотипы.

К числу параметров влияющих на процесс сварки и формирование сварочного шва при полуавтоматической сварки относят:

род и полярность сварочного тока;
диаметр сварочной проволоки;
сила сварочного тока;
расход защитного газа;
скорость подачи сварочной проволоки;
скорость сварки;

Полуавтоматическая сварка ведется на постоянном токе обратной полярности. Прямую полярность не смотря на большую скорость расплавления металла не используют. Это связано с менее стабильным горением дуги и более интенсивным разбрызгиванием. В редких случаях используют переменные источники питания.

Рис. 1. Интенсивное разбрызгивание металла на прямой полярности

Для механизированной сварки производят проволоки диаметром от 0,5 до 3 мм. Необходимую толщину сварочной проволоки выбирают в зависимости от толщины сварных деталей и пространственного положения шва в пространстве. Сварка проволокой малого диаметра отличается более устойчивым горением дуги и большой глубиной проплавления металла. Разбрызгивания металла менее интенсивные. Повышается коэффициент наплавленного металла. С увеличением диаметра сварочной проволоки необходимо повышать силу сварочного тока и соответственно наоборот.

От силы сварочного тока при полуавтоматической сварке во многом зависит производительность процесса. Устанавливается ток в зависимости от используемого диаметра электродной проволоки и толщины конструкции. Чем больше значение силы тока, тем больше глубина проплавления шва.

Сила тока при механизированных методах сварки связана со скоростью подачи проволоки и регулируется изменением скорости подачи.

При выборе напряжения на дуге руководствуются установленной силой тока. Регулировать напряжение дуги можно изменяя напряжение холостого хода источника питания.

При сварке на высоком напряжении дуги возможно ухудшение газовой защиты и как следствие образование пор. Увеличение напряжения приводит к увеличению разбрызгивания и росту ширины шва. Глубина шва уменьшается, поэтому для механизированной сварки необходимо выбирать не высокие показатели напряжения на дуге.

Расход газа во многом зависит от диаметра сварочной проволоки и тока. При сварке на открытых монтажных площадках или сквозняках необходимо увеличить расход защитного газа. Для улучшения газовой защиты также снижают скорость сварки или приближают сопло горелки к поверхности металла.

Для удержания защитного газа вблизи зоны сварки можно использовать защитные экраны.

Рис. 3. Защитные экраны

Скорость подачи проволоки регулируется вместе с током. Если при сварке наблюдаются короткие замыкания необходимо понизить скорость подачи, а при возникающих обрывах дуги скорость подачи повышают. Правильно выбранная скорость подачи проволоки отличается стабильным процессом горения дуги.

При полуавтоматической сварке скорость перемещения горелки устанавливает сварщик. Необходимо выбирать такую скорость при которой получается качественное формирование сварного шва. Толстостенные конструкции принято сваривать на высокой скорости формируя узкие швы. На высокой скорости сварки необходимо следить чтобы конец проволоки и металла шва не окислялся через выход из зоны защиты газа. На низкой скорости сварки ширина шва повышается из-за разрастания сварной ванны. Повышается способность образования пор.

Вылет - расстояние между концом проволоки и токоподводящим наконечником.

Выпуск - расстояние между концом проволоки и соплом горелки.

Рис. 4. Вылет и выпуск электрода

Слишком высокий вылет ухудшает формирование шва и устойчивость горения сварочной дуги, интенсивнее разбрызгивается металл. При малом вылете возможно подгорание сопла и токоподводящего наконечника горелки.

При большом выпуске конца проволоки возможен выход из газовой защиты. Маленький выпуск затрудняет визуальное наблюдение за процессом сварки. Более сложно выполнять угловые швы.

Правильно выбранные режимы сварки отличаются стабильным процессом сварки и легким зажиганием дуги.

В основу выбора диаметра электродной проволоки при сварке и наплавке в углекислом газе положены те же принципы, что и при выборе диаметра электрода при ручной дуговой сварке:

Расчет сварочного тока, А, при сварке проволокой сплошного сечения производится по формуле

где а – плотность тока в электродной проволоке, А/мм 2 (при сварке в СО 2 а =110 ÷ 130 А/мм 2 ; d Э – диаметр электродной проволоки, мм.

Механизированные способы сварки позволяют применять значительно большие плотности тока по сравнению с ручной сваркой. Это объясняется меньшей длиной вылета электрода.

Напряжение дуги и расход углекислого газа выбираются в зависимости от силы
сварочного тока по табл. 6.1.

Таблица 6.1

Зависимость напряжения и расхода углекислого газа от силы сварочного тока

Сила сварочного тока, А	50÷ 60	90÷ 100	150 ÷ 160	220 ÷ 240	280÷ 300	360÷ 380	430 ÷ 450
Напряжение дуги, В	17-28	19-20	21-22	25-27	28-30	30-32	32-34
Расход СО 2 , л/мин	8-10	8-10	9-10	15-16	15-16	18-20	18-20

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч , расчитывается по формуле

(6.10)

где α Р – коэффициент расплавления проволоки, г/А· ч; ρ – плотность металла электродной проволоки, г/см 3 (для стали ρ =7,8 г/см 3).

Значение α Р рассчитывается по формуле

(6.11)

Скорость сварки (наплавки), м/ч, рассчитывается по формуле

(6.12)

где α Н - коэффициент наплавки, г/А ч; α Н = α Р · (1-Ψ ), где Ψ - коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание. При сварке в СО 2 Ψ = 0,1- 0.15 ; F B - площадь поперечного сечения одного валика, см 2 . При наплавке в СО 2 принимается равным 0,3 - 0,7 см 2 .

Масса наплавленного металла, г, сварке рассчитывается по следующим формулам:

при сварке ; при наплавочных работах (6.13)

где l – длина шва, см; ρ – плотность наплавленного металла (для стали ρ =7,8 г/см 3); V Н - объем наплавленного металла, см 3 .

Время горения дуги, ч , определяется по формуле

Полное время сварки (наплавки), ч , определяется по формуле

где k П – коэффициент использования сварочного поста, (k П = 0,6 ÷ 0,57).

Один из самых востребованных типов сварки. С помощью полуавтомата можно варить даже разнородные металлы, не говоря уже о работе со сложными сплавами, вроде алюминия или меди. По этой причине на производствах любого масштаба всегда нужны сварщики, которые будут владеть навыками сварки полуавтоматом.

Однако, помимо технологии мастер также должен знать, как рассчитать оптимальный , в частности ее скорость. В этой статье мы кратко расскажем, как рассчитать не только скорость сварки, но и силу тока или напряжение дуги в зависимости от толщины металла и прочих показателей. Вы узнаете несколько полезных формул, а для новичков мы составили небольшую таблицу-подсказку.

Режим сварки - это совокупность параметров, настроив которые мы можем выполнить сварку. Проще говоря, это набор настроек, которые мы применяем в той или иной ситуации. Мы посвятили теме выбора режима сварки при работе с полуавтоматом. Обязательно прочтите ее. А мы расскажем об основах, и в частности о скорости сварки.

Основные параметры режима сварки, которые нужно уметь рассчитывать - это сварочный ток, напряжение дуги и скорость сварки. При этом скорость сварки невозможно рассчитать, не зная силу тока и напряжение сварочной дуги. Так что в рамках этой статьи мы научим вас определять все три параметра.

Почем эти параметры так важны? Все просто: от них напрямую зависит качество готового шва, его размеры и прочие характеристики. Если вы правильно подберете эти параметры, сможете существенно упростить свою работу. А швы получатся не только качественным, но и долговечными.

Ниже представлена таблица с рекомендуемыми показателями скорости сварки и не только. Такая таблица будет полезна для новичков, но опытные мастера должны сами рассчитывать все показатели или просто знать их наизусть. Так что пользуйтесь данной таблицей на начальном этапе, со временем начинайте сами рассчитывать все показатели.

Прежде чем рассчитать скорость сварки при работе с полуавтоматом нам нужно посчитать силу сварочного тока и напряжение дуги. В качестве примера возьмем сталь, которую будем варить тавровым, односторонним швом без кромок или скосов.

Чтобы определить силу тока нам понадобится формула. Обращаем ваше внимание, что сила тока должна определяться в зависимости от того, какой диаметр у электрода, также нужно знать плотность тока. Чтобы произвести расчет сварочного тока воспользуйтесь формулой ниже:

Здесь dэ2 - это диаметр электрода, в нашем случае 1.6 миллиметра. А j - это плотность тока, в нашем случае она равна 175 А/мм2.

Теперь, зная силу тока и диаметр электрода мы можем посчитать напряжение сварочной . Воспользуйтесь формулой ниже:

И наконец подходим к расчету оптимальной скорости сварки. Ниже формулы:

Выбранный метод контроля должен обеспечивать возможность выявления скрытых дефектов (трещин, непроваров и др.) весьма опасных с точки зрения концентрации напряжений. Кроме того, он должен отличаться точностью оценки качества, простотой, экономичностью и безопасностью.

3.2. Полуавтоматическая сварка и наплавка в углекислом газе

проволокой сплошного сечения

При сварке в углекислом газе применяют следующие виды подготовки кромок свариваемых элементов:

1) при толщине листов 1÷2 мм – I-образную, без скоса кромок зазор в стыке 0÷1 мм, сварка односторонняя (см. рис. 1, а);

2) при толщине листов 3÷12 мм – I-образную, зазор в стыке 0÷1,5 мм, сварка двухсторонняя (см. рис. 1, в);

3) при толщине листов 14÷24 мм – V-образную, угол разделки 40±50, притупление кромок 2÷3 мм, зазор в стыке 0÷1,5 мм; сварка многопроходная с подваркой корня шва (см. рис. 1, г).

В основу выбора диаметра электродной проволоки положены те же принципы, что при выборе диаметра электрода при ручной дуговой сварке:

Толщина листов, мм

6–24 и более

диаметр электродной

проволоки dэ, мм

Сварку в углекислом газе выполняют легированной проволокой сплошного сечения, как правило, Св-08ГС, Св-08Г2С и др.

Расчет величины сварочного тока, А, при сварке проволокой сплошного сечения производится по формуле

где а – плотность тока в электродной проволоке, А/мм2 (при сварке в СО2
а = 110 – 180 А/мм2); DIV_ADBLOCK88">

Механизированные способы сварки позволяют использовать значительно большие плотности тока по сравнению с ручной сваркой. Это объясняется меньшей длиной вылета электрода.

Процесс сварки в углекислом газе на постоянном токе прямой полярности отличается меньшей глубиной проплавления основного металла, при этом заметно снижается устойчивость дуги и возрастает склонность металла шва к образованию пор. Поэтому сварку в углекислом газе предпочтительно вести на обратной полярности.

Напряжение дуги и расход углекислого газа выбираются в зависимости от силы сварочного тока:

Сила сварочного
Напряжение
Расход СО2

При сварке на токах 200–250 А длина дуги должна находиться в пределах 1,5https://pandia.ru/text/78/253/images/image017_37.gif" width="17" height="15 src=">15 мм (уменьшается с повышением сварочного тока).

Vпр, м/ч, рассчитывается по формуле

https://pandia.ru/text/78/253/images/image019_34.gif" width="27" height="32"> – коэффициент расплавления проволоки, г/А·ч; Icв – сварочный ток, А;
dэ – диаметр электродной проволоки, мм; r – плотность металла проволоки (для стали r = 7,8 г/см3).

Для сварки в углекислом газе значение , г/А·ч, может быть рассчитано по формуле

. (3.14)

Скорость полуавтоматической сварки или скорость перемещения электрода при укладке отдельного слоя (валика) многослойного шва, м/ч, определяется по формуле (3.6)..gif" width="23" height="24"> – коэффициент потерь на угар и разбрызгивание. При сварке в СО2 = 0,10 ÷ 0,15.

При наплавке скорость перемещения дуги при укладке отдельного валика можно рассчитать по формуле (3.6), если принять площадь поперечного сечения валика Fн(с) = 0,3÷0,7 см2.

рассчитываются по формулам (3.7)–(3.12).

Расход электродной проволоки https://pandia.ru/text/78/253/images/image024_21.gif" width="163 height=33" height="33">. (3.15)

1) I-образная (без скоса кромок) – применяют при однопроходной и двухпроходной сварке. При однопроходной сварке чаще всего ее выполняют на остающейся стальной подкладке (рис. 1, б) или по ручной подварке при соединении листов толщиной 10¸12 мм. Зазор b3 между кромками 2¸3 мм. При двухпроходной сварке листов толщиной 14¸60 мм сварку ведут по зазору b3 между кромками 3¸11 мм, который увеличивается с толщиной свариваемых листов;

2) V-образная со скосом кромок под углом 60±5° (рис. 1, г), применяется для листов толщиной 14¸30 мм. Сварка выполняется по ручной подварке. Притупление кромок и зазор между ними 0¸3 мм;

3) Х-образная со скосом кромок под углом 60±5° (рис. 1, е), применяется для листов толщиной 20¸60 мм и более.

Для сварки стали применяют сварочную проволоку по ГОСТ 2246-70 (Св08, Св08ГА, Св10Г2, Св08ГС, Св18ХГС, Св08ХМ, Св08ХГ2С, Св08ХНМ и др.).

Расчет силы сварочного тока производят по формуле (3.12).

Плотность тока при автоматической сварке под флюсом изменяется в достаточно широком диапазоне (табл. 4). Рекомендуется при сварке для более глубокого проплавления использовать высокие значения плотности тока в электродной проволоке (а https://pandia.ru/text/78/253/images/image017_37.gif" width="17" height="15 src=">50 А/мм2). Диаметр электродной проволоки желательно выбирать таким, чтобы он обеспечил максимальную производительность сварки (наплавки) при требуемой глубине проплавления. В табл. 4 приведено влияние силы сварочного тока и его плотности на глубину проплавления.

Таблица 4

Диаметр электродной

проволоки, мм

Глубина проплавления, мм

Примечание: в числителе – сила сварочного тока, А; в знаменателе – плотность тока в проволоке, А/мм2.

Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока (флюс АН-348А) следующая:

Сила сварочного
Напряжение дуги, В

Выбор силы сварочного тока определяется по формуле (3.4).

Вылет электродной проволоки может быть в интервале 30÷60 мм. Высокие его значения соответствуют большему диаметру электродной проволоки и силе тока.

Скорость подачи электродной проволоки определяется по формуле (3.13).

Коэффициент расплавления проволоки сплошного сечения , г/А·ч, при сварке под флюсом определяется по формулам:

– для переменного тока

https://pandia.ru/text/78/253/images/image027_18.gif" width="111" height="57 src=">, г/А·ч (3.17)

– для постоянного тока обратной полярности

https://pandia.ru/text/78/253/images/image029_18.gif" width="28" height="28"> = aр · (1 – j), где j – коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание, принимается равным 0,02¸0,03.

Марка флюса выбирается в зависимости от химического состава основного металла и требований, предъявляемых к свойствам наплавленного металла. Наиболее часто употребляются флюсы АН-348А или ОСЦ-45 в сочетании с проволокой Св08А.

Толщина слоя флюса зависит от силы сварочного тока:

Сварочный ток, А
Толщина слоя флюса, мм

Масса наплавленного металла, время горения дуги, время сварки, расход электроэнергии рассчитываются по формулам (3.7)–(3.11).

Расход проволоки сплошного сечения определяется по формуле (3.15).

Выбор оборудования – см. прил. 2 и 3.

3.4. Полуавтоматическая сварка (наплавка)

порошковой самозащитной проволокой

Для механизированной сварки открытой дугой без дополнительной защиты зоны сварки применяют специальные порошковые проволоки. Наиболее широкое применение в нашей стране нашли проволоки марок ПП-АН1 и ПП-АН3. Проволоки обеих марок обладают хорошими сварочно-технологическими свойствами, минимальной токсичностью, обеспечивают малое разбрызгивание металла, хорошее формирование шва и отделение шлаковой корки. Коэффициент наплавки проволоки ПП-АН1 aн=12÷13 г/(А·ч), ПП - АН3-aн=13÷17 г/(А·ч).

Металл швов, выполненных проволокой ПП-АН1, по качеству соответствует металлу, наплавленному электродами типа Э46, а проволокой ПП-АН3 – электродами типа Э50. Сварку рекомендуется производить на постоянном токе обратной полярности. Режимы сварки самозащитными порошковыми проволоками приведены в табл. 5. Подготовка кромок под сварку выполняется так же, как и при сварке в СО2.

Таблица 5

Параметры режима полуавтоматической сварки

самозащитными порошковыми проволоками

свариваемых

листов, мм

Параметры режима

Напечатать