Расчёт режимов ручной дуговой сварки.

Стыковые соединения.

Определение режимов сварки начинают с выбора диаметра электрода, который при стыковой сварке назначают в зависимости от толщины свариваемого металла.

S, мм	1,5-2		4-8	9-12	13-15
d , мм	1,6-2			4-5

При многопроходной сварке для корневого слоя шва обычно выбирают электрод диаметром 3 мм, а для заполняющего – 4 мм.

Сварочный ток рассчитывается по формулам (1, 2, 3)

(1)

где: d – диаметр электрода (мм), k – безразмерный коэффициент, зависящий от диаметра электрода, типа электродного покрытия и пространственного положения шва:

Диаметр электрода, мм 4 5

k……………………….. 35-50 40-60

(2)

где: k - безразмерный коэффициент; k =20÷25;

(3)

Формула (1) используется для расчётов если диаметр электрода равен 4-5 мм. Если диметр электрода меньше 4 мм, то используется формула (2), если больше 5 мм – формула (3).

При сварке на вертикальной плоскости силу сварочного тока уменьшают на 10-15 %, а в потолочном положении – на 15-20 % по сравнению со значением, выбранным для нижнего положения.

Напряжение на дуге можно рассчитать по формуле (4)

(4)

Напряжение дуги при ручной дуговой сварке изменятся от 20 до 36 вольт и при расчётах режима не регламентируется.

Плотность тока определяется по формуле (5), допустимая плотность тока в зависимости от диаметра и типа покрытия указана в таблице 1.

(5)

Таблица 1

Допустимая плотность тока в электроде

Вид покрытия	Допустимая плотность тока (А/мм ) при диаметре электрода (мм)
Рутиловое	14-20	11,5-16	10-13,5	9,5-12,5
Основное	13-18,5	10-14,5	9-12,5	8,5-12

Погонная энергия рассчитывается по формуле (6)

(6)

где: - эффективный к.п.д. дуги (при РДС =0,67), - скорость сварки (не должна превышать 1,94 см/сек) рассчитывается по формуле (7)

(7)

где: - коэффициент наплавки (г/А*ч), - плотность металла (г/см ) - площадь наплавки (см ) для корневого и заполняющих слоёв рассчитывается соответственно по формулам (8) и (9).

(8)

(9)

Необходимое количество проходов рассчитывается по формуле (10)

(10)

где: - площадь поперечного сечения сварного шва (мм ).

При определении числа проходов следует иметь в виду, что максимальное поперечное сечение металла, наплавленного за один проход не должно превышать

30÷40 (мм )

При простой разделке кромок (рис. 1) рассчитывается по формуле (11).

q – усиление; q=1÷3(мм;).

b – зазор; b=1,5÷3(мм);

, где с - притупление; c=1,5÷2(мм);

(11)

При сложной разделке кромок (рис. 2) рассчитывается по формуле (12).

(12)

Глубина проплавления находится по формуле (13)

(13)

где: - расстояние до изотермы температуры плавления рассчитывается по формуле (14)

(14)

Угловые швы

Определение режимов сварки начинают с выбора диаметра электрода, который при сварке угловых швов назначают в зависимости от катета. Катет назначается в зависимости от толщины свариваемых деталей и составляет примерно 0,9S. За один проход выполняют швы катетом не более 8÷9 мм. При выполнении швов катетом более 8÷9 мм сварка выполняется за два (и более) прохода.

k, мм		4-5	6-9
d , мм

Сварочный ток (А) также рассчитывается по формулам (1), (2) или (3) в зависимости от диаметра электрода. Напряжение на дуге (В) можно рассчитать по формуле (4).Плотность тока (А/мм ) определяется по формуле (5). Погонная энергия (Дж/см) рассчитывается по формуле (6). Скорость сварки (см/сек) рассчитывается по формуле (7). Площадь наплавки (см ) для корневого и заполняющих слоёв рассчитывается соответственно по формулам (8) и (9). Необходимое количество проходов рассчитывается по формуле (10). Если угловое соединение выполняется без разделки кромок (Рис. 3), площадь поперечного сечения сварного шва рассчитывается по формуле (15).

(15)

где: - коэффициент увеличения, учитывающий наличие зазора и выпуклость.

k, мм	3-4	5-6	7-10	12-20
	1,5	1,35	1,25	1,15

Если угловое соединение выполняется с разделкой кромок (Рис. 4), площадь поперечного сечения сварного шва рассчитывается по формуле (16).

где: - значение коэффициента зависит от толщины свариваемых деталей – чем меньше толщина, тем больше коэффициент;

;

Глубина проплавления находится по формуле (13).