3.3. Расчет режимов электродуговой сварки деталей.

В соответствии с вариантом задания на сварку (табл.2), подобрать электрод, силу и напряжение электрической дуги, количество наплавленного металла, расход электродов и электроэнергии, рассчитать время наплавки.

1. Диаметр электрода d_эопределяется толщиной свариваемого металла деталиh:

h, мм	1…2	2…5	5…10	>10
dэ, мм	1,5…2	2,5…4	4…6	4…8

Соответственно нижним границам (меньшим значениям) в диапазоне толшин металла hдолжны подбираться и меньшие значенияd_э.

Диаметры электродов стандартизированы: 0,3; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 2,8;3,0;3,2; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мм.

Толщину детали находят по номеру свариваемого по заданию профиля (швеллер №10 – 4,5 мм; №14 – 4,9 мм; трубы стальные: 80 мм – 3,5 мм; 32 мм – 2,8 мм).

2. Силу сварочного тока J_сподбирать в зависимости от диаметра электрода по таблицам или эмпирической формуле:

, А.

3. Рассчитываем напряжение горения дуги:

где а– коэффициент, характеризующий падение напряжения на электродах:а= 10…12 – стальные плавящие электроды;а= 35…38 – угольные электроды;

в– коэффициент, характеризующий падение напряжения на 1 мм дуги,в= 2,0…2,5 В/мм.

Длина дуги зависит от диаметра электрода:

, мм.

4. Сечение сварного шва и размеры его катетов устанавливаются при проектировании сварного соединения, в этой работе катеты К₁и К₂должны быть не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной более 3 мм.

Площадь сварного шва находится по формуле (размеры катетов в см):

, см².

5. Скорость наплавки находится по формуле:

, см/ч.

где = 7…12 г/А*ч – коэффициент наплавки для ручной электродуговой наплавки;

– удельный вес наплавленного металла, = 7,8 г/см³.

6. Количество наплавленного металла:

где – длина сварного шва, см (рассчитываем исходя из схемы сварного соединения).

7. Расход электродов по весу определяется как:

где – коэффициент расхода электродов, = 1,4…1,6, учитывающий потери металла в виде брызг и паров и недоиспользования электрода.

Количество электродов, необходимое для сварки:

, шт,

где – длина стержня электрода, см,

– диаметр электрода, см.

8. Расход электроэнергии при сварке:

, кВтхч,

где – коэффициент расхода электроэнергии,= 3…4 кВтхч /кг для сварки на переменном токе,= 4…6 кВт хч/кг – на постоянном токе.

9. Расчет нормы времени:

Основное время находим по формуле:

, мин,

Таблица 2.

Варианты сварки деталей
№	Вид ( длина) соединения	1^ядеталь	2^ядеталь
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25	Нахлесточное (1500мм) Тавровое Нахлесточное (3000мм) Тавровое Угловое Тавровое Стыковое Стыковое Нахлесточное (1500мм) Тавровое Стыковое Тавровое Тавровое Угловое Тавровое Тавровое Тавровое Стыковое Нахлесточное (150мм) Тавровое Стыковое Тавровое Тавровое Угловое Тавровое	Лист стальной 3^хмм Лист стальной 3^хмм Лист стальной 5 мм Лист стальной 5 мм Швеллер №10 Швеллер №10 Труба стальная, 32 мм Труба стальная, 32 мм Швеллер №14 Швеллер №14 Труба стальная, 80 мм Труба стальная, 80 мм Швеллер №14 Швеллер №14 Швеллер №14 Швеллер №12 Труба стальная, 32 мм Труба стальная, 32 мм Швеллер №14 Швеллер №14 Труба стальная, 80 мм Швеллер №14 Швеллер №14 Швеллер №14 Швеллер №14	Уголок Б-45*45*3 Уголок Б-45*45*3 Уголок Б-63*63*6 Уголок Б-63*63*6 Уголок Б-63*63*6 Уголок Б-63*63*6 Труба стальная, 32 мм Фланец стальной Лист стальной 5 мм Уголок Б-90*90*8 Труба стальная, 80 мм Труба стальная, 80 мм Труба стальная, 80 мм Уголок Б-75*50*6 Уголок Б-75*50*6 Уголок Б-45*45*4 Труба стальная, 32 мм Фланец стальной Лист стальной, 8 мм Уголок Б-90*90*8 Труба стальная, 80 мм Труба стальная, 80 мм Лист стальной, 8 мм Уголок Б-75*50*6 Уголок Б-75*50*6

где – поправочный коэффициент, зависящий от способа сварки и длины шва,К=1…1,2.

Норма штучно-калькуляционного времени учитывает поправку (1,3…1,5) на затраты вспомогательного, дополнительного и подготовительно – заключительного времени на обслуживание рабочего времени, на отдых и естественные надобности рабочего:

.

10. Подобрать тип, марку и другие параметры электрода

Для сварки и наплавки конструкционных сталей применяются типы электродов:

• для низколегированных (строительных) сталей – Э34, Э38, Э42А, Э46, Э46А:

• для среднеуглеродистых и низколегированных сталей – Э50, Э50А, Э55;

• для легированных, повышенной прочности сталей – Э60, Э60А, Э70, Э85, Э100, Э125, Э145, Э150 (цифра – временное сопротивление _вразрыва сварного соединения в кгс/мм²).