5. Расчет величины сварочного тока.

Силу тока можно найти по формулам:

J = (40 - 50) dэ при dэ = 4 - 6 мм;

J = (20 + 6dэ) ⋅ dэ при dэ < 4 и dэ > 6 мм,

где J - сварочный ток, А

dэ - диаметр электрода, мм.

Длина дуги при РДС зависит от марки электрода и устанавливается

сварщиком в пределах 3-5 мм. Ориентировочно

Lд=0,52(Dэл+2) , (d,)мм

Напряжение дуги

Uд = a + в*Lд

где а - падение напряжения в приэлектродных областях:

у катода до 25, у анода до 5 В;

в - падение напряжения в дуге, в=(1-5) В/мм.

Можно принять а = 20 В, в = 3 В/мм.

6. Расчёт количества требуемых для сварки электродов.

Для определения количества требуемых для сварки электродов необходимо рассчитать суммарную массу наплавленного в сварные швы металла, в различных типах швов (стыкового. нахлесточного, углового, таврового) по формуле:

где Fш – площадь поперечного сечения соответствующего вида шва, см²;

Lш – длина соответствующего вида шва, см;

γ – плотность стали, γ = 7,85

где  - коэффициент усиления шва,  = 1,15

Fр – площадь поперечного сечения разделки сварного соединения, см²;

Для таврового шва Т1 площадь стыка сварного соединения

где К1 – катет шва.

Для таврового шва Т3

где К - катет шва;

g – усиление шва.-

Для нахлесточного шва Н1

Для углового шва У4

Для стыкового шва

где S –толщина свариваемого металла.

Расчет суммы потерь электродного металла

Количество расплавленного электродного металла больше чем наплавленного в сварной шов металла, так как часть металла теряется при его разбрызгивании и угаре. Потери на угар и разбрызгивание выражаются коэффициентом . При ручной дуговой сварке на постоянном токе .

Потери на огарки выражаются коэффициентом , при этом длина огарка допускается не более 5си, тогда

где Lог – длина огарка;

Lэл – длина электрода.

Тогда сумма потерь электродного металла:

Расчет массы электродов для выполнения сварного соединения

Масса стержня одногоэлектрода

Количество электродов, требуемых на выполнение изделия

Расчет времени сварки

Машинное время сварки

где

- коэффициент наплавки;

Вспомогательное время сварки

Полное время сварки

Выбор источника питания ручной дуговой сварки.

Расчет скорости сварки

При выборе источника питания необходимо руководствоваться требованиями технологического процесса: способом и режимом дуговой сварки, свойствами свариваемого металла, условиями сварочных работ.

После выбора способа сварки необходимо выбрать род тока (если, конечно, данный способ сварки позволяет выполнять сварку, как на постоянном, так и на переменном токе), а также требуемую форму ВВАХ источника питания. Ниже в таблице представлены данные для выбора рода тока и формы ВВАХ источника питания в зависимости от способа дуговой сварки.

Способ сварки	Постоянный ток		Переменный ток
	Падающая ВВАХ	Жесткая ВВАХ	Падающая ВВАХ
Сварка неплавящимся электродом: ТИГ Сварка плавящимся электродом: ММА МИГ/МАГ Импульсно-дуговая сварка Сварка порошковой проволокой	Да     Да Возможна Специальная Да	Нет     Нет Да Специальная Да	Да     Да Нет Нет На стадии эксперимента

Сварочные источники питания выпускаются для разных диапазонов сварочного тока. Следует выбирать источник питания, номинальный ток которого близок к требуемому току сварки. Источник питания со слишком высоким номинальным током будет использоваться не эффективно. Он также будет потреблять значительную энергию при работе на холостом ходу. Сварочные источники питания также рассчитываются на разные режимы работы (непрерывный или повторно-кратковременный).

Повторно-кратковременный режим оценивается относительной продолжительностью работы (ПР; иногда обозначается ПН – Период Нагрузки):

ПР	=	время работы (сварки)	· 100%
		время всего цикла (сварки и паузы)

 Длительность всего цикла работы (сварки и паузы) для источников, предназначенных для ручной дуговой сварки, принята равной 5 мин (в странах СНГ). Например, если ПР = 20%, то это означает, что после 1 минуты сварки на номинальном токе необходимо, чтобы источник остывал не менее чем 4 минуты. В противном случае он может перегреться и выйти из строя.

Внимание! В Европе длительность цикла работы принята равной 5 мин Например, если номинальный ток 300 А при ПР = 40%, а сварка выполняется на токе 200 А, то реальное значение ПР будет:

Новое значение ПР	=	(300)^2	· 40%	= 90%
		(200)^2

То есть, данным источником питания можно выполнять сварку током 200 А практически непрерывно.

При выборе источника питания необходимо учитывать и параметры силовой сети (одно- или трехфазная), к которой предполагается подключить источник питания. На табличке с техническими данными источника питания обычно указываются: требования к сети питания, номинальный ток сварки, напряжение холостого хода, форма ВВАХ, ПР (ПН) и другие технические сведения об источнике питания.

Расчет скорости сварки

где

- длина всех сварных швов.

Расход электроэнергии на выполнение сварочных работ

где

– напряжение на дуге

Мощность холостого хода

Вариант 1

№	Марка стали	Размеры мм
		А	В		
1	17ГСБ	50	4	5
2	12ХМ	70	5	7
3	08	80	6	10
4	15Г	100	6	12
5	15ХМ	120	8	15

Вариант 2

№	Марка стали	Размеры мм
		А	В	К	1	2
6	15Г	1500	2000	6	8	15
7	15Х5	1800	2500	8	10	20
8	10ХСНД	2000	2500	8	12	20
9	Ст4	2200	2800	8	12	20
10	08	2200	2500	8	10	20

Вариант 3

№	Марка стали	Размеры мм
		А	Б	1	2
11	10	800	300	8	10
12	15	1000	400	10	12
13	20	1200	500	10	12
14	25	850	350	8	10
15	15Г	700	250	6	5

Вариант4

№	Марка стали	Размеры мм
		А	Б
16	10	800	10
17	20	1200	10
18	Ст3	3000	18
19	Ст1	6000	20
20	Ст3	2000	15

Вариант 5

№	Марка стали	Размеры мм
21	20ХГСА	А	Б	К
22	15ХА	200	8	6
23	25	300	8	6
24	10	350	9	7
25	Ст4	400	10	8
26	Ст2	500	10	8

Вариант 6

№	Марка стали	Размеры мм
		А	Б
27	Ст1	300	150
28	08	350	170
29	30	400	200
30	35	450	200
31	20Г	250	180

Вариант 7

№	Марка стали	Размеры мм
		А	Б	В	1	2
32	20Х	220	600	150	6	4
33	20Г	250	800	200	6	5
34	15ХМ	180	600	300	5	4
35	Ст3	150	550	200	5	4
36	Ст4	200	700	250	6	4