Расчёт режимов сварки

Известно, что основные параметры механизированных процессов дуговой сварки следующие:

- диаметр электродной проволоки d, мм;

- вылет электродной проволоки, L_эл, мм

- скорость подачи электродной проволоки V _пп мм/с

-

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЛМСТ 05.150415.01.000.ПЗ  

сила тока Iсв А

- напряжение V_дВ

- скорость сварки V_свмм/с

- расход жидкой двуокиси углерода G_г кг

Полуавтоматическую сварку в среде СО₂производят короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Расстояние от сопла горелки до изделия не должно превышать 25 мм. При сварке необходимо обеспечить защиту от сдувания газа и подсоса воздуха через зазор.

Расчёт параметров режима произвожу в следующем порядке:

· Определяю толщину свариваемого металла S =8; S =10; швы Т6 ∆8, Н1.

· В зависимости от толщины свариваемого металла выбираю диаметр электродной проволоки по таблице 3.4

Таблица 3.4-Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины свариваемого металла и катета шва.

Показатель	Толщина свариваемого металла или катет шва, мм
0,6-1,0	1,2-2,0	3,0-4,0	5,0-8,0	9,0-12,0	13,0-18,0
Диаметр dэл электродной проволоки.мм	0,5	0,8	0,8	1,0	1,0	1,2	1,4	1,6	2,0	2,0	2,5	3,0

Диаметр электродной проволоки Dэл = 2,0 мм.

· Определяю вылет электрода по формуле:

L_эл=10 * d_эл, мм (3)

Где d_эл.-диаметр электрода

L_эл = 10 * 2 = 20 мм

· Определяю площадь поперечного сечения электрода, мм²

Fэл = π *d_эл² /4 = 3, 14* 2²/4 = 3, 14 мм² (4)

·

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЛМСТ 05.150415.01.000.ПЗ  

Определяю силу сварочного тока по формуле.А:

I_св= j * F_эл, А (5)

где: F_эл –площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм² .

j – плотность тока, А/мм² (диапазон плотностей сварочного тока от 100 до 200 А/мм²); Большие значения плотности тока соответствуют меньшим диаметрам электродных проволок. Устойчивое горение дуги при сварке плавящимся электродом в углекислом газе достигается при плотности тока свыше 100 А/мм². Принимаю для расчетов j - = 110A /мм²

I_св=110*3.14= 345,4А

· Определяю коэффициент расплавления α_р,г/А*с

α_р= (0,83 + 0,22 * I_св/ D_эл ) * 10^-4 г/А*с (6)

где I_св- сила сварочного тока, А;,D_эл.-диаметр электрода

0,83 и 0,22 – эмпирические коэффициенты.

ά_p = (0,83 + 0,22 * 345,4 / 2,0)* 10^-4 = 38,82 * 10^-4 =3.8*10^-3 г/А*

· Определяю скорость подачи проволоки, мм/сек

V _пп= [ 4 * άp * I_св/ (π * D²_эл ) ] * ρ_эл, мм/с, (7)

где ρ_эл=7,8*10^-3 -плотность металла электрода,

Vпп = 4*άp *Iсв/π*d²*ρэл = 4*3,8*10^-3*345,4/3,14*4*7,8*10^-3 = 52.1 мм ∕с

· Определяю напряжение на дуге(согласно литературным источникам)

U_д = 23 - 25 В.

· Определяю коэффициент наплавки.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЛМСТ 05.150415.01.000.ПЗ  

Ά_H = ά_p*(1 – ψ /100, (8)

где α_н- коэффициент наплавки, г/А*с

ψ - коэффициент потерь = 10-15 %

Ά_H = ά_p*(1 – ψ /100) = 43.5 * 10^-3(1 – 0,1) = 46,89* 10^-3 г/А*с

Рисунок.3.12- Схема шва Т6 ∆8

· Определяю площадь наплавки шва типа Т6 ∆8 изображенный на рисунке 3.12

По формуле:

Fн _Т6∆8= (e*0.15s/2)+(e*s/2)

Где: e-высота шва,s- толщина металла.

Fн _Т6∆8= (12*0.15*10/2)+(12*10/2) =69мм² (9)

Рисунок 3.13 Шов сварной Н1

· Определяю площадь наплавки шва, а также площадь сечения шва типа Н1 ∆8 изображен на рисунке 3.13.

По формуле:

Fн_Н1∆8 = 2*К²/2 + 1,05 К * q (10)

Где: К-катет шва, q- сегмент усиления шва.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЛМСТ 05.150415.01.000.ПЗ  

Fн_Н1∆ = 2 * 8²/2 + 1,05 * 8* 1 = 64+8.4=72.4 мм²

· Определяю скорость сварки:

Vсв = (0,9*π*dэл²*Vпп)/(4*Fн), мм /с, (11)

Vсв = (0,9* 3.14*2²*52)/(4*69)= 587/ 276 = 2.12 мм/с

где V_св- скорость сварки, мм/с

F_н- площадь поперечного шва, мм²

0,9- коэффициент потери металла на угар и разбрызгивание.

Dэл- диаметр электрода

Fн-площадь наплавки

· Расчёт количества сварочных материалов.

Рассчитываю длину сварных швов в составе сварной конструкции:

∑ Lш_Т6Δ8=6280мм=6.28м

∑ Lш_{н1Δ8 =} 1740мм=1.74м

Расчет веса наплавленного металла:

Q_н.мн1_∆8=Fн * L_ш *ρ_н (12)

Где: Fн- площадь наплавленного металла

Lш-длина шва

ρ_н-плотность металла

Q_н.мн1_∆8=72,4*1,74*7,8 * 10^-3 =0,982 кг

Q_{н.м. Т6∆8 =}Fн * L_ш *ρ_н (13)

Где: Fн- площадь наплавленного металла

Lш-длина шва

ρ_н-плотность металла

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЛМСТ 05.150415.01.000.ПЗ  

Q_{н.м. Т6∆8 =}69*6,28*7,8 * 10^-3 =3,379 кг

∑Qн.м. = 4,361кг

Расчёт веса сварочной проволоки:

Q_пр.=Q_н.м. * К₁ (14)

где К₁ - коэффициент потерь для определения расхода сварочной проволоки при сварке в среде СО₂

К₁ = 1,35

Q_пр.=Q_н.м. * К₁ = 4,3* 1,35 = 5,8кг.

Расчёт расхода СО₂

Q_г=_.Q_н.м. * К₂ (15)

где К₂ - коэффициент защиты для определения расхода наплавленного металла - 1,7.

Q_г= Q_н.м. * К₂ = 4,3* 1,7 = 7,3кг

Таблица 3.5 -Сводная таблица

	Катет шва	Площадь наплавленного металла,мм^2	Длина шва, мм	Усиление шва, мм	Ширина шва, мм	Зазор, мм
Т6
Н1		72,4

Дата добавления: 2015-08-26